iTHEMS協賛

8th QGG Intensive Lecture: Quantum reference frames and their applications in high-energy physics

2025年9月24日(水) - 26日(金)

Philipp Höhn (沖縄科学技術大学院大学 (OIST) 量子ビットと時空ユニット 助教)

Quantum reference frames (QRFs) are a universal tool for dealing with symmetries in quantum systems. Roughly speaking, they are internal subsystems that transform in some non-trivial way under the symmetry group of interest and constitute the means for describing quantum systems from the inside in purely relational terms. QRFs are thus crucial for describing and extracting physics whenever no external reference frame for the symmetry group is available. This is in particular the case when the symmetries are gauge, as in gauge theory and gravity, where QRFs arise whenever building physical observables. The choice of internal QRF is typically non-unique, giving rise to a novel quantum form of covariance of physical properties under QRF transformations. This lecture series will explore this novel perspective in detail with a specific emphasis on applications in high-energy physics and gravity. I will begin by introducing QRFs in mechanical setups and explain how they give rise to quantum structures of covariance that mimic those underlying special relativity. I will explain how this leads to subsystem relativity, the insight that different QRF decompose the total system in different ways into gauge-invariant subsystems, and how this leads to the QRF dependence of correlations, entropies, and thermal properties. We will then explore how relational dynamics in Hamiltonian constrained systems and the infamous "problem of time" can be addressed with clocks identified as temporal QRFs. In transitioning to the field theory setting, we will first consider hybrid scenarios, where QRFs are quantum mechanical, but the remaining degrees of freedom are quantum fields including gravitons. I will explain how this encompasses the recent discussion of "observers", generalized entropies, and gravitational von Neumann algebras by Witten et al. and how subsystem relativity leads to the conclusion that gravitational entanglement entropies are observer dependent. We will then discuss the classical analog of QRFs in gauge theory and gravity and how they can be used to build gauge-invariant relational observables and to describe local subsystems. This will connect with discussions on edge and soft modes in the literature, the former of which turn out to be QRFs as well. This has bearing on entanglement entropies in gauge theories, which I will describe on the lattice, providing a novel relational construction that overcomes the challenges faced by previous constructions, which yielded non-distillable contributions to the entropy and can be recovered as the intersection of "all QRF perspectives". Finally, I will describe how the classical discussion of dynamical reference frames can be used to build a manifestly gauge-invariant path integral formulation that opens up novel relational perspectives on effective actions and the renormalization group in gravitational contexts, which is typically plagued by a lack of manifest diffeomorphism-invariance. I will conclude with open questions and challenges in the field. Program: September 24 10:15 - 10:30 Registration and reception with coffee 10:30 - 12:00 Lecture 1 12:00 - 13:30 Lunch 13:30 - 15:00 Lecture 2 15:00 - 16:00 Coffee break 16:00 - 17:00 Lecture 3 17:10 - 18:10 Short talk session 18:20 - 21.00 Banquet September 25 10:15 - 10:30 Morning discussion with coffee 10:30 - 12:00 Lecture 4 12:00 - 13:30 Lunch 13:30 - 15:00 Lecture 5 15:00 - 16:00 Coffee break 16:00 - 17:00 Lecture 6 17:10 - 18:10 Short talk session September 26 10:15 - 10:30 Morning discussion with coffee 10:30 - 12:00 Lecture 7 12:00 - 13:30 Lunch 13:30 - 15:00 Lecture 8 15:00 - 16:00 Coffee break 16:00 - 17:00 Lecture 9 & Closing

会場: 研究本館 4階 435-437号室

イベント公式言語: 英語

XIIIth International Symposium on Nuclear Symmetry Energy (NuSym25)

2025年9月8日(月) - 13日(土)

[Scientific scope] The symposium will address experimental and theoretical investigations of the equation-of-state (EoS) of nuclear matter at various isospin asymmetries. Such investigations include efforts in nuclear structure, nuclear reactions and heavy-ion collisions, as well as in astrophysical observations of compact stars and associated phenomena. An important role of the symposium is to unify efforts of the nuclear physics and astrophysics communities in addressing common research challenges.

会場: 融合連携イノベーション推進棟（IIB）

イベント公式言語: 英語

第29回 MACSコロキウム

2025年7月4日(金) 14:45 - 18:00

坂上 貴之 (京都大学 大学院理学研究科 数学・数理解析専攻 教授)
佐々 真一 (京都大学 大学院理学研究科 物理学・宇宙物理学専攻 教授)

14:45-15:00 ティータイムディスカッション 15:00-16:00 坂上 貴之（京都大学大学院理学研究科 数学・数理解析専攻 教授）「流線トポロジカルデータ解析・応用と展望　～「うつろうかたち」の数理モデリング～」 16:15-17:15 佐々 真一（京都大学大学院理学研究科 物理学・宇宙物理学専攻 教授）「時間の矢の物理学」 17:15-18:00 継続討論会

会場: 京都大学 理学研究科セミナーハウス（建物配置図（北部構内）【10】の建物）

イベント公式言語: 日本語

第28回 MACSコロキウム・2025年度MACS学生説明会

2025年4月25日(金) 14:45 - 18:30

鍛冶 静雄 (九州大学 マス・フォア・インダストリ研究所 教授 / 京都大学 大学院理学研究科 附属サイエンス連携探索センター (SACRA) 教授)

14:45-15:00 ティータイムディスカッション 15:00-16:00 鍛冶 静雄（九州大学マス・フォア・インダストリ研究所 教授／京都大学理学研究科附属サイエンス連携探索センター 教授）「折り紙にひそむ数学：カライドサイクルの幾何学」 16:15-17:20 2024年度MACS学生説明会 17:30-18:30 継続討論会

会場: 京都大学 理学研究科セミナーハウス（建物配置図（北部構内）【10】の建物）

イベント公式言語: 日本語

MACS10周年記念コロキウム・2024年度MACS成果報告会

2025年2月19日(水) 14:45 - 18:30

國府 寛司 (京都大学 理事)
高橋 淑子 (京都大学 大学院理学研究科 生物科学専攻 教授)

14:45-15:00 ティータイムディスカッション [15:00-16:30 第1部 MACS10周年記念コロキウム] 15:05-15:05 はじめに（佐々真一 SACRA学際融合部門長） 15:05-15:30 講演1「MACS はどのように始まったか？」國府寛司 博士 （数学・数理解析専攻 教授） 2016年5月のキックオフシンポジウムから始まったMACSが2025年度で10年目を迎えるという時期にあたり，その立ち上げの時のことを振り返ってお話したい．特に，10年前にどのような人々がどのようなことを考えて，それがMACSプログラムに至ったのか，また当初MACSでやりたいと思っていたができなかったことなどを思い出し，この10年のMACSの歩みや，MACSとその後の京大理学の諸活動との関わりなどについて，いくつか取り上げてお話してみたい． 15:30-15:55 講演2「MACSから生まれた躍動感」高橋淑子 博士 （生物科学専攻 教授） 「MACS」は語呂がよかったせいか多くの人に覚えていただき、「名付け親」として嬉しい限りです。私はベタベタの実験発生生物学者であり数学とは縁遠かったのですが、なぜかMACSには初めから首を突っ込む形となり、以来、10年間にわたりSGを企画しました。「本物（トリ胚）をみて数理を考える」という共通テーマのもと、物理・数学の院生や学部生たちが数式を議論し、顕微鏡をのぞいて生（なま）のトリ胚を観る姿に心躍りました。当時ハーバード大から出た「腸ルーピング」論文は、実験生物―物理―数理の融合研究で世の中を驚愕させましたが、「ハーバードでできることが京大理学でできないはずがない」を合い言葉に、新しい挑戦に胸躍る10年間でした。 15:55-16:20 質疑応答 16:20-16:30 休憩 [16:30-18:30 第2部 2024年度 MACS 成果報告会] 16:30-17:30 各スタディグルーブ フラッシュトーク 17:30-18:30 参加学生によるポスター発表

会場: 京都大学 理学研究科セミナーハウス（建物配置図（北部構内）【10】の建物）

イベント公式言語: 日本語

第27回 MACSコロキウム

2024年11月25日(月) 14:45 - 18:00

濱崎 立資 (理化学研究所 開拓研究本部 (CPR) 濱崎非平衡量子統計力学理研白眉研究チーム 理研白眉研究チームリーダー)
榎戸 輝揚 (京都大学 大学院理学研究科 物理学・宇宙物理学専攻 物理学第二教室 准教授)

14:45-15:00 ティータイムディスカッション 15:00-16:00濱崎 立資 博士（理化学研究所 開拓研究本部 非平衡量子統計力学理研白眉研究チーム 理研白眉チームリーダー）「量子力学による統計力学の基礎づけ」 16:15-17:15 榎戸 輝揚 博士（京都大学理学研究科 物理学・宇宙物理学専攻 物理学第２教室 准教授）「学際融合で進める宇宙時代のシスルナ科学へ」 17:15-18:00 継続討論会

会場: 京都大学 北部総合教育研究棟 1階 益川ホール

イベント公式言語: 日本語

第26回 MACSコロキウム

2024年7月8日(月) 14:45 - 18:00

田口 聡 (京都大学 大学院理学研究科 地球惑星科学専攻 教授)
野田口 理孝 (京都大学 大学院理学研究科 生物科学専攻 教授)

14:45-15:00 ティータイムディスカッション 15:00-16:00 田口 聡 博士（京都大学理学研究科地球惑星科学専攻 教授 / 附属サイエンス連携探索セン ター センター長）「太陽風が奥深く入ってくる場所での地球の大気とプラズマの振る舞い」 16:15-17:15 野田口 理孝 博士（京都大学大学院理学研究科生物科学専攻植物学系 教授）「植物科学のために挑んだ学際融合」 17:15-18:00 継続討論会

会場: 京都大学 理学研究科セミナーハウス（建物配置図（北部構内）【10】の建物）

イベント公式言語: 日本語

第25回 MACSコロキウム・2024年度MACS学生説明会

2024年4月19日(金) 14:45 - 18:30

森田 航 (国立科学博物館 人類研究部 研究員 / 東京大学 大学院理学系研究科 生物科学専攻 准教授)

14:45-15:00 ティータイムディスカッション 15:00-16:00 森田 航 博士（国立科学博物館人類研究部 研究員 兼 東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻 准教授）「歯の人類学：歯の形の違いが語ること」 16:15-17:20 2024年度MACS学生説明会 17:30-18:30 継続討論会

会場: 京都大学 北部総合教育研究棟 1階 益川ホール

イベント公式言語: 日本語

第24回 MACSコロキウム

2023年11月20日(月) 14:45 - 18:00

堀毛 悟史 (京都大学 大学院理学研究科 化学専攻 教授)
森下 喜弘 (理化学研究所 生命機能科学研究センター (BDR) 発生幾何研究チーム チームリーダー)

14:45-15:00 ティータイムディスカッション 15:00-16:00 堀毛 悟史 博士（京都大学大学院理学研究科化学専攻 教授） 「金属と分子が織りなすガラスの新物質科学」 三大材料と言われるセラミックス、金属、有機高分子はいずれもガラス相を形成し、我々の生活や産業を支えています。結晶と異なりガラスはランダムな分子構造を持つため、物質設計や物性の理解は未だ大きな課題です。本講演では、金属と分子を組み合わせて作る新しいガラスの研究について紹介します。どうやってガラスの構造を設計し、合成するのか、また金属と分子が作るユニークなガラスの分子構造と機能を解説します。 16:15-17:15 森下 喜弘 博士（理化学研究所生命機能科学研究センター チームリーダー） 「位置情報の最適コーディングデザインと器官形態形成動態の原型を捉えるための時空座標系」 器官発生過程における法則を知りたい。できればそれを数学的に表現できたら嬉しいし、その法則が種間や器官間で共通であれば面白い。というような気持ちで、実験と理論の境界あたりで発生生物学の研究をしている。このセミナーでは、発生組織の中の空間情報の表現・コーディング問題に関する研究と、（大きさや発生速度が異なる）相同器官の形態形成ダイナミクスを種間で直接かつ定量的に比較するための時空座標系の提案、および生物データに適用することで種に依存しないダイナミクス（原型らしきもの）の存在を示唆する結果について紹介する。 17:15-18:00 継続討論会

会場: 京都大学 北部総合教育研究棟 1階 益川ホール

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第23回 MACSコロキウム

2023年7月14日(金) 14:45 - 18:00

伊藤 哲史 (京都大学 大学院理学研究科 数学・数理解析専攻 准教授)
石原 安野 (千葉大学 ハドロン宇宙国際研究センター／国際高等研究基幹 教授)

14:45-15:00 ティータイムディスカッション 15:00-16:00 伊藤 哲史 博士（京都大学理学研究科数学・数理解析専攻 准教授）「魅惑の楕円曲線 〜最近分かってきたこと、まだまだ分からないこと〜」 16:15-17:15 石原 安野 博士（千葉大学ハドロン宇宙国際研究センター・国際高等研究基幹 教授）「高エネルギーニュートリノで見る新しい宇宙の姿」 17:15-18:00 継続討論会

会場: 京都大学 北部総合教育研究棟 1階 益川ホール

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6th Workshop on Virus Dynamics

2023年7月4日(火) - 6日(木)

カトゥリン・ボシゥメン (理化学研究所 数理創造プログラム (iTHEMS) 副プログラムディレクター)
岩見 真吾 (名古屋大学 大学院理学研究科 教授)

The Workshop on Virus Dynamics is an international meeting held every 2 years. It brings virologists, immunologists, and microbiologists together with mathematical and computational modellers, bioinformaticians, bioengineers, virophysicists, and systems biologists to discuss current approaches and challenges in modelling and analyzing different aspects of virus and immune system dynamics, and associated vaccines and therapeutics. This 6th version of the workshop builds on the success of previous ones held in Frankfurt (2013), Toronto (2015), Heidelberg (2017), Paris (2019) and virtually (2021). It is supported by the Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS) program at RIKEN, by Nagoya University, and by the Japan Science and Technology Agency. Up-to-date information and registration is available via the website. The workshop is for in-person participation only (no virtual or hybrid option).

会場: 名古屋大学 野依記念学術交流館 東山キャンパス

イベント公式言語: 英語

第22回 MACSコロキウム・2023年度MACS学生説明会

2023年4月28日(金) 15:00 - 18:30

今泉 允聡 (東京大学 大学院総合文化研究科 准教授)

15:00-16:00 今泉 允聡 博士（東京大学総合文化研究科 准教授） 「深層学習の原理に迫る -数学の挑戦-」 16:15-17:20 2023年度MACS学生説明会 17:15-18:00 継続討論会

会場: 京都大学 北部総合教育研究棟 1階 益川ホール

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第21回 MACSコロキウム

2022年11月18日(金) 15:00 - 18:00

吉川 裕 (京都大学 大学院理学研究科 地球惑星科学専攻 教授)
侯 召民 (理化学研究所 開拓研究本部 (CPR) 侯有機金属化学研究室 主任研究員 / 理化学研究所 環境資源科学研究センター (CSRS) 先進機能触媒研究グループ グループディレクター)

15:00-16:00 吉川 裕 博士（京都大学理学研究科地球惑星科学専攻 教授） 「地球気候と海の波」 16:15-17:15 侯 召民 博士（理化学研究所 開拓研究本部 侯有機金属化学研究室 主任研究員 / 理化学研究所 環境資源科学研究センター 先進機能触媒研究グループ グループディレクター）「新触媒、新反応、新機能材料」 17:15-18:00 継続討論会

会場: via Zoom

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第20回 MACSコロキウム

2022年7月8日(金) 15:00 - 18:00

森 哲 (京都大学 大学院理学研究科 生物科学専攻 准教授)
御手洗 菜美子 (Associate Professor, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Denmark)

15:00-16:00 森 哲博士 「餌の毒で身を守るヘビ：２つの毒器官を持つヤマカガシ」 16:15-17:15 御手洗 菜美子博士「いつ誰が「眠る」か？細菌の成長と休眠」 17:15-18:00 継続討論会

会場: via Zoom

イベント公式言語: 日本語

第19回 MACSコロキウム・2022年度MACS学生説明会

2022年4月18日(月) 15:00 - 17:40

井上 康博 (京都大学 大学院工学研究科 マイクロエンジニアリング専攻 教授)

15:00- 井上 康博 博士 「形態形成の多細胞力学シミュレーション」 16:05- 2022年度MACS学生説明会 17:10- 各スタディグループの個別説明

会場: via Zoom

イベント公式言語: 日本語

第18回 MACSコロキウム

2022年2月14日(月) 15:00 - 17:30

長田 哲也 (京都大学 大学院理学研究科 物理学・宇宙物理学専攻 宇宙物理学教室 教授)

15:00- 長田 哲也 博士 「赤外線天文学と数理－不如楽之者」 16:05- 2021年度MACS成果報告会 16:30- 各スタディグループの意見交換

会場: via Zoom

イベント公式言語: 日本語

第17回 MACSコロキウム

2021年11月19日(金) 15:00 - 18:00

早水 桃子 (早稲田大学 理工学術院 基幹理工学部 講師 (専任) / 国立研究開発法人科学技術振興機構 (JST) さきがけ研究者)
倉谷 滋 (理化学研究所 開拓研究本部 (CPR) 倉谷形態進化研究室 主任研究員 / 理化学研究所 生命機能科学研究センター (BDR) 形態進化研究チーム チームリーダー)

15:00- 早水 桃子 博士 「進化の系統樹と系統ネットワークに関する組合せ論」 16:15- 倉谷 滋 博士「進化と発生のパターンについて」 17:15- 継続討論会

会場: via Zoom

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社会課題は数理科学で解決できる！？ －試みと課題－

2021年10月26日(火) 10:00 - 17:00

初田 哲男 (理化学研究所 数理創造プログラム (iTHEMS) プログラムディレクター)
若山 正人 (NTT基礎数学研究センタ 数学研究プリンシパル)
坂上 貴之 (京都大学 大学院理学研究科 数学・数理解析専攻 教授)
岩見 真吾 (名古屋大学 大学院理学研究科 教授)
入江 広隆 (株式会社デンソー 先端技術研究所 アシスタントマネージャー)

昨今では、AI技術の飛躍的進歩や企業におけるDX（デジタルトランスフォーメーション）の進展を例として、数理科学の重要性がさまざまな分野でますます認識されつつあります。 アカデミアでは、宇宙、材料、生命、医療などの分野における研究拠点が作られ、そこでは数理科学の専門家がそれぞれの分野の研究活動の中で重要な役割を果たすようになっています。 一方、産業界でも”数学が持つ普遍性”や”データ解析による定量性・予測性”が有用であると考えられるようになり、自社の事業に対し積極的に数理科学を活用する企業もあらわれてきています。 このシンポジウムでは、数理科学を駆使した研究の社会への還元、実装をミッションとした研究を進めている研究者が集結し、最先端の研究成果に基づき「社会課題は数理科学で解決できる！？－試みと課題－」と題して、数理科学の社会における役割について議論します。

会場: 名古屋大学 野依記念学術交流館とZoomのハイブリッド開催

イベント公式言語: 日本語

第16回 MACSコロキウム

2021年7月5日(月) 15:00 - 18:00

谷村 吉隆 (京都大学 大学院理学研究科 化学専攻 教授)
西森 秀稔 (理化学研究所 数理創造プログラム (iTHEMS) 客員主管研究員 / 東京工業大学 特任教授)

15:00- 谷村 吉隆 博士 「生物化学物理を支配する非平衡量子統計力学」 16:15- 西森 秀稔 博士 「量子アニーリングを用いた量子系のシミュレーション」 17:15- 継続討論会

会場: via Zoom

イベント公式言語: 日本語