scholarly journals Quantum geometry and θ-angle in five-dimensional super Yang-Mills

2020 ◽  
Vol 2020 (9) ◽  
Author(s):  
Nathan Haouzi

Abstract Five-dimensional Sp(N) supersymmetric Yang-Mills admits a ℤ2 version of a theta angle θ. In this note, we derive a double quantization of the Seiberg-Witten geometry of $$ \mathcal{N} $$ N = 1 Sp(1) gauge theory at θ = π, on the manifold S1× ℝ4. Crucially, ℝ4 is placed on the Ω-background, which provides the two parameters to quantize the geometry. Physically, we are counting instantons in the presence of a 1/2-BPS fundamental Wilson loop, both of which are wrapping S1. Mathematically, this amounts to proving the regularity of a qq-character for the spin-1/2 representation of the quantum affine algebra $$ {U}_q\left(\hat{A_1}\right) $$ U q A 1 ̂ , with a certain twist due to the θ-angle. We motivate these results from two distinct string theory pictures. First, in a (p, q)-web setup in type IIB, where the loop is characterized by a D3 brane. Second, in a type I′ string setup, where the loop is characterized by a D4 brane subject to an orientifold projection. We comment on the generalizations to the higher rank case Sp(N) when N > 1, and the SU(N) theory at Chern-Simons level κ when N > 2.

2021 ◽  
Vol 2021 (7) ◽  
Author(s):  
Wolfgang Mück

Abstract Supersymmetric circular Wilson loops in $$ \mathcal{N} $$ N = 4 Super-Yang-Mills theory are discussed starting from their Gaussian matrix model representations. Previous results on the generating functions of Wilson loops are reviewed and extended to the more general case of two different loop contours, which is needed to discuss coincident loops with opposite orientations. A combinatorial formula representing the connected correlators of multiply wound Wilson loops in terms of the matrix model solution is derived. Two new results are obtained on the expectation value of the circular Wilson loop, the expansion of which into a series in 1/N and to all orders in the ’t Hooft coupling λ was derived by Drukker and Gross about twenty years ago. The connected correlators of two multiply wound Wilson loops with arbitrary winding numbers are calculated as a series in 1/N. The coefficient functions are derived not only as power series in λ, but also to all orders in λ by expressing them in terms of the coefficients of the Drukker and Gross series. This provides an efficient way to calculate the 1/N series, which can probably be generalized to higher-point correlators.


2020 ◽  
Vol 2020 (10) ◽  
Author(s):  
Hans Jockers ◽  
Peter Mayr ◽  
Urmi Ninad ◽  
Alexander Tabler

Abstract We study the algebra of Wilson line operators in three-dimensional $$ \mathcal{N} $$ N = 2 supersymmetric U(M ) gauge theories with a Higgs phase related to a complex Grassmannian Gr(M, N ), and its connection to K-theoretic Gromov-Witten invariants for Gr(M, N ). For different Chern-Simons levels, the Wilson loop algebra realizes either the quantum cohomology of Gr(M, N ), isomorphic to the Verlinde algebra for U(M ), or the quantum K-theoretic ring of Schubert structure sheaves studied by mathematicians, or closely related algebras.


1995 ◽  
Vol 73 (5-6) ◽  
pp. 344-348 ◽  
Author(s):  
Yeong-Chuan Kao ◽  
Hsiang-Nan Li

We show that the two-loop contribution to the coefficient of the Chern–Simons term in the effective action of the Yang–Mills–Chern–Simons theory is infrared finite in the background field Landau gauge. We also discuss the difficulties in verifying the conjecture, due to topological considerations, that there are no more quantum corrections to the Chern–Simons term other than the well-known one-loop shift of the coefficient.


2021 ◽  
Vol 2021 (1) ◽  
Author(s):  
Nathan Haouzi ◽  
Jihwan Oh

Abstract We propose a double quantization of four-dimensional $$ \mathcal{N} $$ N = 2 Seiberg-Witten geometry, for all classical gauge groups and a wide variety of matter content. This can be understood as a set of certain non-perturbative Schwinger-Dyson identities, following the program initiated by Nekrasov [1]. The construction relies on the computation of the instanton partition function of the gauge theory on the so-called Ω-background on ℝ4, in the presence of half-BPS codimension 4 defects. The two quantization parameters are identified as the two parameters of this background. The Seiberg-Witten curve of each theory is recovered in the flat space limit. Whenever possible, we motivate our construction from type IIA string theory.


1992 ◽  
Vol 07 (27) ◽  
pp. 2469-2475
Author(s):  
C. S. AULAKH

We show that when a Chern-Simons term is added to the action of SU (N) (N≥3) Yang-Mills theory in five dimensions the usual self-dual topological solitons present in the theory necessarily pick up a (topological) electric charge.


1992 ◽  
Vol 07 (11) ◽  
pp. 2469-2485
Author(s):  
A. C. CADAVID ◽  
R. J. FINKELSTEIN

An affine field theory may be constructed by gauging an affine algebra. The momentum integrals of the affine N = 4 Yang–Mills theory are ultraviolet finite but diverge because the sum over states is infinite. If the affine symmetry is broken by postulating a nonvanishing vacuum expectation value for that component of the scalar field lying in the L0 direction, then the theory acquires a linear mass spectrum. This broken theory is ultraviolet finite too, but the mass spectrum is unbounded. If it is also postulated that the mass spectrum has an upper bound (say, the Planck mass), then the resulting theory appears to be altogether finite. The influence of the exotic states has been estimated and, according to the proposed scenario, is negligible below energies at which gravitational interactions become important. The final effective theory has the symmetry of a compact Lie algebra augmented by the operator L0.


2009 ◽  
Vol 24 (07) ◽  
pp. 1309-1331 ◽  
Author(s):  
ANTON M. ZEITLIN

We show explicitly how Batalin–Vilkovisky Yang–Mills action emerges as a homotopy generalization of Chern–Simons theory from the algebraic constructions arising from string field theory.


2019 ◽  
Author(s):  
Γεώργιος Μανωλάκος

Η βαρυτική αλληλεπίδραση στις τρεις και τέσσερις διαστάσεις περιγράφεται επιτυχώς από τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας του Einstein στις οποίες η βαρύτητα θεωρείται ως μία ιδιότητα του χωρόχρονου. Παρόλα αυτά, η περιγραφή της βαρυτικής αλληλεπίδρασης επιδέχεται μία εναλλακτική προσέγγιση, αυτήν της θεωρίας βαθμίδας των ομάδων συμμετριών των θεωρούμενων χωρόχρονων, στις οποίες τα πεδία βαθμίδας ταυτοποιούνται με το vielbein και το spin connection. Η βαρύτητα στις τρεις διαστάσεις είναι ακριβώς ισοδύναμη με μία θεωρία βαθμίδας τύπου Chern Simons της ομάδας ISO(1,2), ενώ αν περιλαμβάνεται η κοσμολογική σταθερά τότε οι αντίστοιχες ομάδες είναι οι SO(1,3) και SO(2,2), ανάλογα με το πρόσημό της. Η τετραδιάστατη περίπτωση είναι λίγο πιο περίπλοκη, μιας και αν θεωρήσουμε μία θεωρία βαθμίδας, παρά το γεγονός ότι οι μετασχηματισμοί των πεδίων και οι εκφράσεις των τανυστών καμπυλότητας προκύπτουν ως αναμένεται, υπάρχει ένα κώλυμα στο δυναμικό κομμάτι της θεωρίας, διότι δεν μπορεί να οριστεί με αυτό τον τρόπο κάποια δράση, η μορφή της οποίας να συμπίπτει με την Einstein-Hilbert. Ωστόσο, το παραπάνω πρόβλημα ξεπερνιέται θεωρώντας μία SO(1,4) αναλλοίωτη δράση με την ταυτόχρονη συμπερίληψη ενός βαθμωτού πεδίου στη θεμελιώδη αναπαράσταση. Το πεδίο αυτό επάγει την αυθόρμητη παραβίαση της συμμετρίας και οδηγεί στη ζητούμενη Einstein-Hilbert δράση. Επιπλέον, υπάρχει ένα παρόμοιο πρόγραμμα στο οποίο η βαρύτητα Weyl μεταφράζεται επιτυχώς ως μία θεωρία βαθμίδας της τετραδιάστατης σύμμορφης ομάδας, SO(2,4). Παρομοίως, στην περίπτωση αυτή, κάποιος ξεκινάει με μια δράση τύπου Yang-Mills και με την επιβολή συγκεκριμένων συνδέσμων, σπάει την επιπλέον συμμετρία, καταλήγωντας με μία θεωρία ταυτόσημη με αυτήν της βαρύτητας Weyl. Οι παραπάνω κατασκευές μπορούν να μεταφερθούν στο πλαίσιο της μη μεταθετικής γεωμετρίας. Πιο συγκεκριμένα, στην περιοχή υψηλών ενεργειών (κλίμακα Planck) η μεταθετικότητα των συντεταγμένων του χώρου μπορεί να θεωρηθεί ότι αίρεται, επομένως οι φυσικές θεωρίες στην περιοχή αυτήν πρέπει να τροποποιηθούν κατάλληλα. Αυτή είναι η ουσία των εργασιών που συνθέτουν την παρούσα διατριβή, δηλαδή η διερεύνηση της βαρυτικής αλληλεπίδρασης στο μη μεταθετικό πλαίσιο εργασίας. Αυτό επιτυγχάνεται συνδυάζοντας την πετυχημένη περιγραφή της βαρύτητας ως θεωρίας βαθμίδας στις τρεις και τέσσερις διαστάσεις με την καλώς ορισμένη κατασκευή θεωριών βαθμίδας σε μη μεταθετικούς χώρους, με αποτέλεσμα την κατασκευή βαρυτικών μοντέλων ως θεωριών βαθμίδας σε μη μεταθετικούς (ασαφείς) χώρους. Αρχικά, δουλέψαμε στην τρισδιάστατη περίπτωση, τόσο στην Lorentzian, όσο και στην Ευκλείδεια περίπτωση, χρησιμοποιώντας δύο ασαφείς χώρους, οι οποίοι ορίζονται ως φυλλοποιήσεις των τρισδιάστατων Minkowski και Ευκλείδειου χώρων από ασαφή υπερβολοειδή και ασαφείς σφαίρες, αντίστοιχα. Η κατασκευή των θεωριών βαθμίδας οδήγησε στην εξεύρεση των μετασχηματισμών των πεδίων βαθμίδας (vielbein και spin connection) και των εκφράσεων των τανυστών καμπυλότητας καθώς επίσης και στην δράση τύπου Chern-Simons, από την οποία εξάχθηκαν οι εξισώσεις κίνησης. Είναι αξιοσημείωτο ότι όλα τα αποτελέσματα ανάγονται σε αυτά της τρισδιάστατης θεωρίας της βαρύτητας του Einstein κατά την θεώρηση του μεταθετικού ορίου. Έπειτα, επικεντρωθήκαμε στην τετραδιάστατη περίπτωση στην οποία ο μη μεταθετικός χώρος που θεωρήσαμε ήταν η ασαφής εκδοχή του τετραδιάστατου χώρου de Sitter. Παρομοίως με την τρισδιάστατη περίπτωση, ακολουθώντας την καθιερωμένη διαδικασία κατασκευής θεωριών βαθμίδας σε μη μεταθετικούς χώρους, υπολογίζονται οι μετασχηματισμοί των πεδίων βαθμίδας και οι εκφράσεις των τανυστών καμπυλότητας καθώς και ορίζεται αρχικά μία δράση τύπου Yang-Mills, η συμμετρία της οποίας παραβιάζεται από την επιβολή κατάλληλων συνδέσμων. Τα αποτελέσματα και στην περίπτωση αυτή συνάδουν με αυτά της σύμμορφης βαρύτητας στο μεταθετικό όριο.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document