Теоретико-струнная значимость расширенной КТП

Расширенные TQFT и CFT какое-то время озадачивают меня. Хотя я понимаю математическую мотивацию, стоящую за ними, я не совсем понимаю их физический смысл. В частности, мне не ясно, в какой степени эти конструкции дают больше информации (т. е. допускают несколько «расширенных» версий одной и той же «нерасширенной» теории) по сравнению с сокращением «разрешенных» теорий (путем исключения теорий, которые не могут быть «растянутым»).

Однако самый мучительный вопрос — в контексте теории струн. В теории струн предполагается рассматривать пространство модулей всех СКТП, точнее, для типа II нужны все СКТП с центральным зарядом 10, для типа I нужны БСКТ с определенными свойствами и т. д. Вопрос в том,

Каково значение расширенных SCFT в этом контексте?

Есть ли причина, по которой нам действительно нужно пространство модулей расширенных теорий? Может быть, «расширяемые» теории играют какую-то особую роль в большем пространстве модулей?

Я не уверен, что вы подразумеваете под расширенным в этом контексте, можете ли вы уточнить или дать ссылку?
@Moshe расширенный TQFT объясняется на ncatlab.org/nlab/show/extended+topological+quantum+field+theory, и расширенный CFT должен быть аналогичным

Ответы (3)

Следует отметить, что расширенная КТП еще не до конца формализована. (« TCFT » только внешне конформен, фактически он аксиоматизирует топологические цепочки. Насколько мне известно, дискуссия Мура и Сигала касается 2d TFT.)

Хотя это еще не полностью формализовано, есть несколько результатов, которые уже очень близки. Для рациональной 2d CFT формалимы FRS и связанные с ними конструкции, вероятно, идут дальше всего: они дают конструкции открыто-замкнутых рациональных CFT в терминах «конструкций суммы состояний», которые полностью аналогичны конструкциям для 2d расширенных TFT, в частности, полностью аналогичны Fukuma. -Хосоно-Каваи строительство. В обоих случаях интервалу присваивается алгебра состояний открытой струны, из которой индуцируется остальная часть структуры. Принципиальное отличие состоит в том, что для ТПФ эта алгебра является обычной алгеброй (хотя и А ), в то время как для CFT в формулировке FRS это объект алгебры, внутренний по отношению к модульной тензорной категории представлений алгебры вершинных операторов, который описывает CFT, подлежащий локальному описанию.

Отсюда следует следующее использование расширенной КТП для теории струн:

  1. уточнение VOA до «полной CFT» в смысле полного представления 1-категории конформного кобордизма как раз и является решением ограничений сшивания . Это включает в себя модулярную инвариантность, а также все его аналоги более высокого рода. Это уже шаг, не всегда правильно сделанный в физической литературе. В статьях FRS вы найдете примеры «модульных инвариантных КТП», которым соответствует одна, ни одна или несколько полных КТП.

  2. дальнейшее уточнение до расширенного представления конформных кобордизмов (в той степени, в которой оно было формализовано) заботится о том, чтобы учесть также все возможные граничные условия, следовательно, все возможные конфигурации D-браны.

Современный (пере) взгляд на состояние искусства таких «расширенных» 2d CFT находится в

Лян Кун, Конформная теория поля и новая геометрия .

Связанные аспекты находятся в

Стефан Штольц, Питер Тайхнер, Суперсимметричные теории поля и обобщенные когомологии

Там нетопологическая КТП явно рассматривается как представление кобордизма, хотя и не полностью расширенное.

Структуры, которые, как ожидается, в конечном итоге послужат ингредиентами для полностью расширенной КТП, обсуждались в

Крис Дуглас, Андре Энрикес, Топологические модулярные формы и конформные сети .

Они обсуждают 3-категорию конформных данных, такую, что 3d расширенная ТКТП, индуцированная полностью дуализируемыми объектами , голографически двойственна данной 2d КТП.

Андре недавно рассказывал о том, как более явно получить расширенный CFT из этих данных. Смотрите видео его выступления на недавнем семинаре « Математические основы квантовой теории поля» .

Спасибо, Урс! Я все еще в замешательстве. Ваш пункт 1 выше предполагает, что расширенная CFT актуальна независимо от введения открытых струн / D-бран. Так ли это? Вы предполагаете, что "расширенность" необходима для полной формализации "обычной", т.е. закрытой КТП? Также очень интересно ваше замечание о модулярной инвариантности для высших родов. Я считаю, что это противоречит ответу Мотла на мой вопрос.
Привет, Скварк, да, на этих расширенных изображениях закрытый сектор обычно возникает из открытого сектора, что является более фундаментальным. Вы увидите, как это усиливается в статье Конга, о которой я упоминал. Она подробно разработана в работе Фукса-Рункеля-Швейгерта (ФРС). См., в частности, их статью «Уникальность открытой/закрытой рациональной КТП с заданной алгеброй открытых состояний» projecteuclid.org/…
Привет, Squark, попробуйте этот четкий обзор (3 страницы) FRS : mth.kcl.ac.uk/staff/i_runkel/PDF/ost.pdf они получаются с конструкцией суммы состояний, как для расширенной TFT, но внутренней по отношению к данной модульной тензорной категории представлений VOA.
Примеры модульных инвариантов, которые не соответствуют полной CFT, перечислены на странице 3 arxiv.org/abs/hep-th/0204148 .

Во-первых, существует два вида расширенных ТПТ: открытые-закрытые ТПТ (как в работах Мура-Сигала и Костелло ) и ТПТ более высокой категории (как в статье Лурье ). Они в чем-то связаны, но это не одно и то же. На самом деле формулировка «открыто-закрыто» возникла в теории струн.

Позволять Z С Ф Т быть CFT с правильным центральным зарядом. Тогда функция распределения замкнутой строки примерно равна

Z с л о с е г знак равно грамм знак равно 0 грамм с 2 грамм 2 Σ е М грамм Z С Ф Т ( Σ ) ,
куда М грамм пространство модулей замкнутых римановых поверхностей рода грамм .

Открыто-закрытые CFT используются, когда вы хотите вычислить функцию распределения открытых строк, где строки заканчиваются на D-бране. Λ (возможно несколько D-бран). Тогда функция разбиения открытой строки

Z о п е н знак равно грамм , час грамм с 2 грамм 2 + час Σ е Н грамм , час Z С Ф Т ( Σ , Λ ) ,
куда Н грамм , час пространство модулей римановых поверхностей с час граничные компоненты и Z С Ф Т функция разбиения CFT на Σ с этикетками Λ присоединенный к каждому компоненту границы.

Это, конечно, распространяется на случай вставок на границе и внутри.

Что касается расширений TFT, вы всегда можете думать о закрытой TFT (CFT) как о открыто-закрытой TFT (CFT) с пустым набором D-бран. Вопрос, конечно, в том, каковы возможные нетривиальные категории D-бран. Если замкнутая алгебра ТПТ полупроста, Мур и Сигал классифицировали возможные категории граничных условий (максимальная категория граничных условий — это категория конечно порожденных модулей над замкнутой алгеброй).

Итак, будет ли правильным переводом на мой язык сказать, что «расширенная» КТП — это попытка формализовать и классифицировать граничные КТП, используемые в контексте теории струн?
Да, открыто-закрытые КТМ именно такие. Существует также так называемая «граничная CFT» ( arxiv.org/abs/math-ph/0405067 ), которая представляет собой неэквивалентную аксиоматизацию одного и того же объекта с использованием конформных сетей (т. е. в рамках схемы Хаага-Кастлера).
Спасибо Павел, это помогает. Однако теперь вопрос, который меня беспокоит, заключается в том, какова точная связь между открытым-закрытым (граничным) TFT и TFT более высокой категории? И каков физический смысл последнего, если он есть?
Учитывая расширенный 2d TFT Z оцененный в 2-категории линейных категорий, есть открытая-закрытая ТПТ, категория граничных условий которой Z ( п т ) . Физически протяженные ТПТ (возможно, с некоторой структурой на кобордизмах) возникают при изучении различных дефектов: например, в г размеры точечных дефектов (локальные операторы) классифицируются по Z ( С г 1 ) , операторы цикла задаются как Z ( С г 2 × С 1 ) (в этом случае вас может заинтересовать Z ( С г 2 ) ) и т. д. У Капустина есть хорошая дискуссия в его ICM-докладе: arxiv.org/abs/1004.2307 .
Некоторые хорошие наблюдения о возможной систематической формализации связи между расширенной КТП и открыто-закрытой КТП/КТП с дефектами находятся ближе к концу слайдов «Топологические дефекты и классификация локальных топологических теорий поля в малых размерностях» ncatlab.org/nlab/files /SchommerPriesDefects.pdf Крис Шоммер-Приес. Там со слайда 65 показано, что указание («почти естественного») преобразования между двумя 2d расширенными TQFT (рассматриваемыми как 2-функторы на расширенных кобордизмах) сводится к предоставлению данных дефектного соединения между двумя КТП. ...
... Если одно из двух тривиально, то это граничное условие для другого и делает его открытой/закрытой теорией.

Не совсем уверен, что спрашивают, но, возможно, некоторые случайные замечания о топологической строке могут помочь.

На самом деле проще думать об определении D-бран и амплитуд дерева открытых струн. В формулировке Костелло аксиомы TCFT означают, что эти данные являются типом категории A_oo Калаби-Яу. Лурье обобщил это и показал, что это действительно (оо, 1) категория. (Я не помню, должна ли категория быть стабильной — определенно, большинство категорий, с которыми приходится сталкиваться в теории струн, стабильны [что подразумевает, что гомотопическая категория триангулирована]).

Что интересно, из этих данных можно получить пространство состояний замкнутой строки. (Вы можете увидеть диаграммы для этого в моей статье «Деформации и D-браны», но идея устарела.) С точки зрения математики, циклические когомологии категории D-бран — это пространство состояний замкнутой струны. Предполагается (и в некоторых случаях доказано), что аналог спектральной последовательности Ходжа-де Рама вырождается, что почти дает вам структуру Ходжа. Задания расщепления должно быть достаточно, чтобы получить все пертурбативные амплитуды открытых и закрытых струн. Итак, в некотором смысле «расширенная» TCFT — это пертурбативная топологическая теория струн.

Спасибо, Аарон. Кажется, вы предполагаете, что расширенный TFT/CFT такой же, как граничный TFT/CFT, однако см. ответ Павла и мой комментарий к нему.
Я думаю, было бы очень полезно, если бы вы, следуя предложению Моше, разъяснили, что именно вы имели в виду под вопросом. Я подозреваю, что ответом будет то, что вы ищете, это то же самое, что фон пертурбативной струны.