Фазовая структура (квантовой) калибровочной теории

Вопрос : Как классифицировать/охарактеризовать фазовую структуру (квантовой) калибровочной теории ?

Калибровочная теория (скажем, с калибровочной группой грамм грамм ) является мощным инструментом квантовой теории поля (КТП) для описания квантовой природы многих тел (поскольку КТП, естественно, служит для понимания квантовой проблемы многих тел с (квази) рождением / уничтожением частиц).

Классификация калибровочной теории должна быть чем-то глубоким в том смысле, что калибровочные поля (p-форма А мю , Б мю ν , или соединения грамм грамм -расслоение и т.д.) являются всего лишь посредниками, распространяющими взаимодействия между полями материи (фермионные ψ , бозон ф ). Таким образом, мы можем эффективно «интегрировать» или «сглаживать» поля материи, чтобы получить эффективную калибровочную теорию, описываемую исключительно калибровочными полями ( А мю , Б мю ν , так далее).

Характеристика калибровочной теории НЕ должна просто полагаться на ее калибровочную группу . грамм грамм , из-за того, что «Калибровочная симметрия не является симметрией» . Мы не должны классифицировать (её разные или одинаковые фазы) или характеризовать (её свойства) ТОЛЬКО калибровочной группой грамм грамм . Меня учили, что некоторые знакомые термины для описания фазовой структуры (квантовых) калибровочных теорий:

(1) ограниченный или неограниченный

(2) с зазором или без зазора

(3) Фаза Хиггса

(4) Кулоновская фаза

(5) топологичны или нет.

(6) слабая связь или сильная связь

подвопрос A. Достаточно ли приведенного выше списка (1)–(6) для рассмотрения фазовой структуры калибровочной теории? Какие другие важные свойства люди ищут, чтобы классифицировать/охарактеризовать фазовую структуру калибровочной теории? Как запутанность? Как?

(например, в 2+1D топологической калибровочной теории слабой связи с деконфайнментом и пробелами с конечным вырождением основного состояния на Т 2 тор описывает любые ионы, которые могут быть классифицированы / охарактеризованы статистикой плетения С матрица (взаимная статистика) и Т (топологическая спиновая) матрица.)

подвопрос Б. Являются ли эти свойства (1)-(6) как-то связанными, а не независимыми друг от друга?

Мне кажется, что ограниченность калибровочных полей означает, что материальные поля имеют щели ? Например, 3 + 1D неабелева Янга-Миллса при низкой энергии IR имеет ограничение , тогда мы имеем существование премии Янга-Миллса (YM) тысячелетия и массовую щель , индуцированную массой с щелью. Δ > 0 для наименее массивной частицы и (?) для поля материи или калибровочных полей (глюбол?). Таким образом , заключение и зияющая масса Δ > 0 связаны для 3 + 1D теории YM. Интуитивно я думал, что заключение гэп , деконфайнмент без зазоров .

Однако в 2+1D люди изучают конденсированную материю. Z 2 , U(1) спиновые жидкости, определенный вид калибровочной теории 2+1D, может возникнуть необходимость задать вопрос, является ли она (1) замкнутой или неограниченной, (2) с зазорами или без зазоров, отдельные вопросы. Таким образом, в случае 2 + 1D деконфайнмент может быть пропущен ? замкнутое может быть беззазорным? Почему это? Следует ли использовать аргумент ренормализационной группы (РГ) Полякова? как поток 2+1D/3+1D RG по-разному влияет на эти (1) ограниченные или неограниченные, (2) с промежутками или без промежутков, отдельные проблемы?

подвопрос C. Существуют ли известные математические объекты для классификации калибровочной теории ?

возможно, скажем, кроме / за пределами недавно более знакомых групповых когомологий : либо топологические групповые когомологии ЧАС г + 1 ( Б грамм грамм , U ( 1 ) ) используя классификационное пространство Б грамм грамм из грамм грамм , или когомологии борелевской группы ЧАС г + 1 ( грамм грамм , U ( 1 ) ) недавно изучал СПТ и топологическую калибровочную теорию и теорию Дейкграафа-Виттена ?

Ответы (1)

(1) Классификация «Фазовой структуры (квантовой) калибровочной теории» (с пробелом) примерно аналогична классификации фазовой структуры топологически упорядоченных состояний. Некоторые топологически упорядоченные состояния описываются группой и могут быть связаны с калибровочной теорией. Некоторые другие топологически упорядоченные состояния не связаны с калибровочной теорией.

(2) Один из способов классифицировать «фазовую структуру (квантовой) калибровочной теории» — классифицировать топологические термины в калибровочных теориях слабой связи. Видеть

  • http://arxiv.org/abs/1212.1827 , Квантованные топологические термины в калибровочных теориях слабой связи с симметрией и их связь с топологическими фазами, обогащенными симметрией , Линг-Ян Хунг, Сяо-Ган Вэнь
  • http://arxiv.org/abs/1303.1803 Классификация калибровочных аномалий по порядкам SPT и классификация гравитационных аномалий по топологическим порядкам Xiao-Gang Wen; физ. Ред. Д 88, 045013 (2013)

Но классификация не является однозначной: одной и той же фазе с лакуной (с одним и тем же топологическим порядком) могут соответствовать разные топологические термы и разные калибровочные группы.

Вау, +1 за использование топологии для классификации фазовых пространств! Это действительно довольно... мило!