Interest
I am a theoretical physicist, working mainly in the field of (but not limited to) high-energy particle and nuclear physics. I am particularly interested in physics under extreme conditions. I would like to understand intriguing physics phenomena occuring there based on the fundamental theory of elementary particles, and, conversely, use such understanding to deepen our knowledge of the "ordinary" nature surrounding us from a miscroscopic point of view. Specifically, I have been working on:
Strong-field physics
Quantum chromodynamics at high temperature and density
Phenomenology of heavy-ion collisions
Achievements
Papers
Underlined if I am the first author. See also INSPIRE, ORCID, Google scholar, Research map.
[21] "Estimation of the electromagnetic field in intermediate-energy heavy-ion collisions"
Hidetoshi Taya, Toru Nishimura, Akira Ohnishi
arXiv:2402.17136
[20] "Kramers-Krönig approach to the electric permittivity of the vacuum in a strong constant electric field"
Hidetoshi Taya, Charlie Ironside
Phys. Rev. D 108, 096005 (2023) [arXiv:2308.11248]
[19] "Chiral anomaly in a (1+1)-dimensional Floquet system under high-frequency electric fields"
Kenji Fukushima, Takuya Shimazaki, Yoshimasa Hidaka, Hidetoshi Taya
Annals Phys. 458, 169494 (2023) [arXiv:2305.11432]
[18] "QFT approach to dressed particle processes in preheating and non-perturbative mechanism in kinematically-forbidden regime"
Hidetoshi Taya, Yusuke Yamada
JHEP 02, 048 (2023) [arXiv:2207.03831]
[17] "Gyrohydrodynamics: Relativistic spinful fluid with strong vorticity"
Zheng Cao, Koichi Hattori, Masaru Hongo, Xu-Guang Huang, Hidetoshi Taya
PTEP 7, 071D01 (2022) [arXiv:2205.08051]
[16] "Advances in QED with intense background fields"
A. Fedotov, A. Ilderton, F. Karbstein, B. King, D. Seipt, H. Taya, G. Torgrimsson
Phys. Rep. 1010, 1 (2023) [arXiv:2203.00019]
[15] "Analytical WKB theory for high-harmonic generation and its application to massive Dirac electrons"
Hidetoshi Taya, Masaru Hongo, Tatsuhiko N. Ikeda
Phys. Rev. B 104, L140305 (2021) [arXiv:2105.12446] (featured at RIKEN highlight)
[14] "Hydrodynamic Attractor in a Hubble Expansion"
Zhiwei Du, Xu-Guang Huang, Hidetoshi Taya
Phys. Rev. D 104, 056022 (2021) [arXiv:2104.12534]
[13] "Exact WKB analysis of the vacuum pair production by time-dependent electric fields"
Hidetoshi Taya, Toshiaki Fujimori, Tatsuhiro Misumi, Muneo Nitta, Norisuke Sakai
JHEP 03, 082 (2021) [arXiv:2010.16080]
[12] "Di-lepton production from a single photon in strong magnetic fields: Vacuum dichroism"
Koichi Hattori, Hidetoshi Taya, Shinsuke Yoshida
JHEP 01, 093 (2021) [arXiv:2010.13492]
[11] "Mutual assistance between the Schwinger mechanism and the dynamical Casimir effect"
Hidetoshi Taya
Phys. Rev. Research 2, 023346 (2020) [arXiv:2003.12061]
[10] "Dynamically assisted Schwinger mechanism and chirality production in parallel electromagnetic field"
Hidetoshi Taya
Phys. Rev. Research 2, 023257 (2020) [arXiv:2003.08948]
[9] "Signatures of the vortical quark-gluon plasma in hadron yields"
Hidetoshi Taya, Aaron Park, Sungtae Cho, Philipp Gubler, Koichi Hattori, Juhee Hong, Xu-Guang Huang, Su Houng Lee, Akihiko Monnai, Akira Ohnishi, Makoto Oka, Di-Lun Yang (ExHIC-P collaboration)
Phys. Rev. C 102, 021901(R) (2020) [arXiv:2002.10082]
[8] "Real-time dynamics of axion particle production due to spontaneous decay of a coherent axion field"
Xu-Guang Huang, Dmitri. E. Kharzeev, Hidetoshi Taya
Phys. Rev. D 101, 016011 (2020) [arXiv:1904.08184]
[7] "Spin-dependent dynamically assisted Schwinger mechanism"
Xu-Guang Huang, Hidetoshi Taya
Phys. Rev. D 100, 016013 (2019) [arXiv:1904.08200]
[6] "Spontaneous generation of spin current from the vacuum by strong electric fields"
Xu-Guang Huang, Mamoru Matsuo, Hidetoshi Taya
Prog. Theor. Exp. Phys. 2019, 113B02 (2019) [arXiv:1904.07593]
[5] "Fate of spin polarization in a relativistic fluid: An entropy-current analysis"
Koichi Hattori, Masaru Hongo, Xu-Guang Huang, Mamoru Matsuo, Hidetoshi Taya
Phys. Lett. B795, 100 (2019) [arXiv:1901.06615]
[4] "Franz-Keldysh effect in strong-field QED"
Hidetoshi Taya
Phys. Rev. D 99, 056006 (2019) [arXiv:1812.03630]
[3] "Quark and gluon production from a boost-invariantly expanding color electric field"
Hidetoshi Taya
Phys. Rev. D 96, 014033 (2017) [arXiv:1609.06189]
[2] "Hadron masses in strong magnetic fields"
Hidetoshi Taya
Phys. Rev. D 92, 014038 (2015) [arXiv:1412.6877]
[1] "Finite pulse effects on e+e- pair creation from strong electric fields"
Hidetoshi Taya, Hirotsugu Fujii, Kazunori Itakura
Phys. Rev. D 90, 014039 (2014) [arXiv:1405.6182] (selected as Editors' Suggestion  )
日本語の記事
[2] "高エネルギー重イオン衝突における強い場の物理"
田屋英俊
レーザー研究51巻5号「超高強度場の科学」特集号 (2023) (査読あり)
[1] "強い電磁場中におけるフェルミオン対生成の有限時間効果"
田屋英俊, 板倉数記, 藤井宏次
原子核研究 59, Suppl. 1 (2015) (査読なし)
Theses
Thesis for degree of Master of Science (M. Sc.), The University of Tokyo, Mar. 2014
"高エネルギー重イオン衝突の初期過程と強い場の物理"
Thesis for degree of Doctor of Science (Ph. D.), The University of Tokyo, Mar. 2017
"Schwinger Mechanism in QCD and its Applications to Ultra-relativistic Heavy Ion Collisions" (can be downloded from here)
Invited Talks
Mar. 2024 "電場中の摂動的および非摂動的粒子生成過程における協調現象に関する基礎研究" (pdf)
日本物理学会 2024年春季大会
オンライン
Jan. 2024 "中間エネルギー重イオン衝突でどういう物理系が実現できるのか?: JAMに基づく推定"
J-PARC-HIの物理を語る夕べ
オンライン
Nov. 2023 "Opportunities of strong-field physics in middle-energy heavy-ion collisions"
Sixth Joint Meeting of the Nuclear Physics Divisions of the American Physical Society and The Physical Society of Japan (Hawaii2023)
Hawaii, USA
Aug. 2023 "強い電磁場の物理の最近の発展: Schwinger機構の研究を中心に" (pdf)
KEK研究会 「熱場の量子論とその応用」
茨木
Jul. 2023 "Strong-field physics in heavy-ion collisions"
The 79th Fujihara Seminar: Prospects for High Field Science (PHFC2023)
Hyogo, Japan
Jul. 2023 "Electric permittivity of the vacuum in a constant electric field" (pdf)
LPHYS '23
Online
Apr. 2023 "Initial state and thermal equilibrium (Theory)" (pdf)
The 9th Asian Triangle Heavy-Ion Conference (ATHIC2023)
Hiroshima, Japan
Nov. 2022 "「無」から「有」をつくる: 素粒子物理学の視点から"
武蔵野大学数理工学シンポジウム
東京
Oct. 2022 "Strong-field physics in heavy-ion collisions" (pdf)
Reimei Workshop "Polarization phenomena and Lorentz symmetry violation in dense matter"
Yonsei, Korea (hybrid)
Jul. 2022 "Enhancement of chirality production from the vacuum by time-dependent electromagnetic fields" (pdf)
LPHYS '22
Paris, France (online)
Apr. 2022 "「無」から「有」をつくる"
数理で読み解く科学の世界2022 (プレスリリース)
オンライン
Aug. 2021 "Floquet系でのカイラル量子異常と粒子生成" (pdf)
国内モレキュール型ミニワークショップ「周期駆動系におけるカイラル量子異常」
京都 (ハブリッド)
Jul. 2021 "Application of the Exact WKB Method to Particle Production and High-Harmonics Generation from the Vacuum" (pdf)
LPHYS '21
Paris, France (online)
Apr. 2021 "How time-dependent electric fields affect the Schwinger mechanism?" (pdf)
QCD theory seminars
Online
Sep. 2020 "高エネルギー重イオン衝突初期における強い場の物理の現状" (pdf)
第31回 Heavy Ion Pub 研究会
名古屋 (オンライン)
Feb. 2020 "Spin hydrodynamics in ultra-relativistic heavy-ion collisions" (pdf)
REIMEI Workshop on Universal Features of Quantum Flows with Spin, Orbital and Tensor Correlations
Ibraraki, Japan
Oct. 2019 "Formulation of relativistic spin hydrodynamics based on entropy current analysis" (pdf)
New Development of Hydrodynamics and its applications in Heavy-ion Collisions
Shanghai, China
Mar. 2019 "Phenomenological formulation of relativistic spin hydrodynamics" (pdf)
Hadron Interactions and Polarization from Lattice QCD, Quark Model, and Heavy Ion Collisions
Kyoto, Japan
Apr. 2017 "初期過程 (QM2017のレビュー)" (pdf)
第33回Heavy Ion Cafe並びに第23回Heavy Ion Pub合同研究会
名古屋
Other Presentations
Mar. 2024 "Electric permittivity of the vacuum in a strong constant electric field" (pdf)
Seminar at Centre for Mathematical Sciences, University of Plymouth
Plymouth, UK (online)
Jan. 2024 "Analytical & numerical study of strong-field QED and its application to high-energy physics" (pdf)
Poster at RIKEN FY2023 SPDR poster session
Saitama, Japan
Jul. 2023 "Electric permittivity of the vacuum in a strong constant electric field" (pdf)
Poster at iTHEMS Advisory Council Meeting
Saitama, Japan
Apr. 2023 "中間エネルギーの重イオン衝突における強い電磁場の物理"
セミナー at 日本原子力研究開発機構 先端基礎研究センター
茨城
Apr. 2023 "Opportunities of strong-field physics in middle-energy heavy-ion collisions"
Seminar at 京都大学基礎物理学研究所 原子核理論グループ
Kyoto, Japan
Mar. 2023 "Introduction to strong-field physics"
Talk at iTHEMS NOW & NEXT FY2022
Saitama, Japan
Dec. 2022 "強い場の物理と重イオン衝突の初期過程" (pdf)
セミナー at 大阪大学 浅川研究室
大阪
Sep. 2022 "Schwinger機構の最近の理論的発展" (pdf)
セミナー at 関西光科学研究所
京都
Sep. 2022 "Schwinger機構の基礎と発展" (レクチャーノート)
レクチャー at 早稲田大学 高等研究所
東京
Jun. 2022 "Schwinger mechanism with time-dependent electric fields" (pdf)
セミナー at 早稲田大学 中里・安倍研究室
東京
Jun. 2022 "完全WKB法の粒子生成への応用" (pdf)
セミナー at 東京工業大学 西田研究室
東京
Jan. 2022 "動的にアシストされたSchwinger機構とその応用" (pdf)
セミナー at 京都大学基礎物理学研究所 原子核理論グループ
京都 (オンライン)
Apr. 2021 "How time-dependent electric fields affect the Schwinger mechanism?" (pdf)
Seminar at Centre for Mathematical Sciences, University of Plymouth
Plymouth, UK (online)
Dec. 2020 "完全WKB法の粒子生成への応用" (pdf)
セミナー at 東京大学 駒場素粒子論研究室
東京 (オンライン)
Sep. 2020 "平行電磁場中のカイラリティ生成の動的な増幅" (pdf)
トーク at 日本物理学会秋季大会 理論核物理領域
オンライン
Nov. 2019 "Phenomenological formulation of relativistic spin hydrodynamics" (pdf)
Poster at Quark Matter 2019
Wuhan, China
Sep. 2019 "The Schwinger mechanism with perturbative electric fields" (pdf)
Talk at Quantum Systems in Extreme Conditions (QSEC2019)
Heidelberg, Germany
Sep. 2019 "摂動を加えたときのSchwinger機構" (pdf)
トーク at 日本物理学会秋季大会 理論核物理領域
山形
Sep. 2019 "強い電場による真空や半導体からの自発的なスピン流生成" (pdf)
トーク at 日本物理学会秋季大会 領域13
岐阜
Jul. 2019 "Franz-Keldysh effect in strong-field QED" (pdf)
Talk at LPHYS '19
Gyeongju, Korea
Jun. 2019 "The Schwinger mechanism with with perturbative electric fields" (pdf)
Poster at The 17th International Conference on QCD in Extreme Conditions (XQCD2019)
Tokyo, Japan
Apr. 2019 "Formulation of relativistic spin hydrodynamics based on the entropy-current analysis" (pdf)
Talk at The 5th Workshop on Chirality, Vorticity and Magnetic Field in Heavy Ion Collisions
Beijing, China
Mar. 2017 "ブースト不変に膨張するカラー電場からのクォーク・グルーオン粒子生成とその遮蔽効果" (pdf)
トーク at 日本物理学第72回年次大会 理論核物理領域
大阪
Feb. 2017 "Quark and gluon production from an expanding strong color electric flux tube" (pdf)
Poster at Quark Matter 2017
Chicago, USA
Sep. 2016 "QCDにおけるSchwinger機構と強いカラー電場の崩壊過程" (pdf)
トーク at 日本物理学会秋季大会 理論核物理領域
宮崎
Aug. 2016 "QCDにおけるSchwinger機構と強いカラー電場の崩壊過程" (pdf)
ポスター at 理研シンポジウム・iTHES研究会「熱場の量子論とその応用」
埼玉
Nov. 2015 "縦方向に膨張する電磁場からの粒子生成" (pdf)
トーク at KEK研究会「原子核・ハドロン物理の課題と将来」
茨城
Oct. 2015 "Quark Pair Production from Expanding Electromagnetic Flux Tube" (pdf)
Poster at Quark Matter 2015
Hyogo, Japan
Mar. 2015 "強い磁場中でのハドロン質量" (pdf)
ポスター at チュートリアル研究会「重イオン衝突の物理:基礎から最先端まで」
埼玉
Mar. 2015 "強い磁場中でのハドロン質量" (pdf)
トーク at 日本物理学会第70回年次大会 理論核物理領域
東京
Oct. 2014 "Finite pulse effects on fermion pair creation from strong electric fields" (pdf)
Talk at Fourth Joint Meeting of the Nuclear Physics Divisions of the American Physical Society and The Physical Society of Japan (Hawaii2014)
Hawaii, USA
Sep. 2014 "強い電場中におけるフェルミオン対生成の有限時間効果" (pdf)
ポスター at 理研シンポジウム・iTHES研究会「熱場の量子論とその応用」
埼玉
Aug. 2014 "強い電場中におけるフェルミオン対生成の有限時間効果" (pdf)
トーク at 2014年度原子核三者若手夏の学校 原子核パート
長野
Awards
Jan. 2024 基礎科学特別研究員成果発表会 ポスター賞 (物理学I分野)
理化学研究所
Oct. 2023 日本物理学会若手奨励賞 (理論核物理領域)
日本物理学会
Sep. 2014 ポスター賞
理研シンポジウム・iTHES研究会「熱場の量子論とその応用」
Aug. 2014 優秀発表賞
2014年度原子核三者若手夏の学校 原子核パート
Mar. 2012 Dean Award of Faculty of Science of the University of Tokyo for Elite Science Student Visit Abroad (ESSVAP)
School of Science, The University of Tokyo
Grants
Apr. 2024 - Mar. 2028 "中間エネルギー重イオン衝突における強い電磁場の物理" (project num. 24K17058)
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究
Total budget: 3,600,000 円 (~36,000 USD)
Apr. 2022 - Mar. 2024 "強い電磁場における散乱・放射の素過程の定式化と高エネルギー現象論への応用" (project num. 22K14045)
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究
Total budget: 3,600,000 円 (~36,000 USD)
Apr. 2021 - Mar. 2024 "非線形量子電磁力学の数値計算コードの開発とその高エネルギー物理過程への応用"
理化学研究所 基礎科学特別研究員奨励費
Total budget: 3,000,000 円 (~30,000 USD)
Jan. 2019 - Dec. 2019 "Non-equilibrium dynamics of particle production in strong fields" (project nom. 11847206)
National Natural Science Foundation of China (NSFC)
Total budget: 180,000 RMB (~30,000 USD)
Apr. 2016 - Mar. 2018 "高エネルギー重イオン衝突事象におけるQGP生成過程の解明" (project nom. 16J02712)
日本学術振興会 特別研究員奨励費(DC2)
Total budget: 2,300,000 円 (~23,000 USD)
Workshop Organization
Aug. 2022 Physics in Intense Fields (PIF22)
Online
as a member of Advisory Committee
Aug. 2022 YITP国内モレキュール型研究会「少数系の量子ダイナミクス」
京都 (ハイブリッド)
with 赤松幸尚 (阪大), 遠藤晋平 (東北大), 本郷優 (chair; 新潟大), 藤井啓資 (ハイデルベルグ大)
Aug. 2021 YITP国内型モレキュールワークショップ「周期駆動系におけるカイラル量子異常」
京都 (ハイブリッド)
with 福嶋健二 (東大; chair), 日高義将 (KEK), 島崎拓哉 (東大)
Jan. 2021 YITP molecule-type international workshop "The Schwinger Effect and Strong-Field Physics"
Kyoto, Japan (online)
with A. Ohnishi (YITP), K. Hattori (YITP), P. Copinger (YITP; chair)
Sep. 2020 YITP--RIKEN-iTHEMS molecule-type international workshop "Potential toolkit to attack nonperturbative aspects of QFT --- Resurgence and related topics ---"
Kyoto, Japan (online)
with M. Hongo (UIC), T. Misumi (Akita; chair), S. Sugimoto (YITP), Y. Tanizaki (YITP)
Dec. 2017 理研シンポジウム・iTHES/iTHEMS研究会2017「非平衡物理の最前線-素粒子・宇宙から物性まで-」
埼玉
with 本郷優 (理研; chair), 日高義将 (理研)
Aug. 2014 2014年度原子核三者若手夏の学校 原子核パート
長野
with 小林良彦 (新潟大; chair), 酒井俊太郎 (京大), 豊川将一 (九大)
Other activities