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Phasen von Quantenfeldtheorien: Symmetrien und Vacua

Phases of quantum field theories: symmetries and vacua

Marcus Sperling (ORCID: 0000-0003-4631-1392)
  • Grant-DOI 10.55776/STA73
  • Förderprogramm FWF-START-Preis
  • Status laufend
  • Projektbeginn 01.10.2023
  • Projektende 30.09.2028
  • Bewilligungssumme 1.078.271 €
  • Projekt-Website
  • E-Mail

Wissenschaftsdisziplinen

Physik, Astronomie (100%)

Keywords

    Symmetries, Quantum Field Theories, Supersymmetry, Moduli Spaces Of Vacua

Abstract

Die Quantenfeldtheorie (QFT) ist ein Formalismus der theoretischen Physik, der es erlaubt, verschiedene physikalische Phänomene zu erklären, von den kleinsten subatomaren Skalen bis zu den größeren Skalen unseres Universums. Obwohl die QFT in vielerlei Hinsicht erfolgreich ist, gibt es dennoch viel, was wir noch nicht verstehen. Um drängende offene Fragen anzugehen, konzentrieren wir uns auf eine vereinfachte Version namens supersymmetrische Quantenfeldtheorie. Dies ermöglicht es uns, spezifische Aspekte der QFT kontrolliert zu untersuchen. In gewisser Weise ist dies eine Laborumgebung für Quantenfeldtheorien. Zwei Kerneigenschaften supersymmetrischer QFTs sind ihre Vakua (Grundzustände) und Symmetrien. Vakua spielen eine entscheidende Rolle, da sie die Phase des Systems bestimmen, indem sie festlegen, welche Teilchen existieren können. Symmetrien hingegen legen die Regeln für die Bewegung und Wechselwirkung der Teilchen fest. In meiner jüngsten Forschung habe ich aufregende Entdeckungen gemacht, die unser derzeitiges Verständnis von Vakua in Frage stellen. Überraschenderweise habe ich festgestellt, dass einige Vakua unerwartete Quanteneigenschaften aufweisen. Um diese Phänomene zu analysieren, habe ich ein spezialisiertes Programm entwickelt, das einen leistungsstarken Algorithmus und exakte Techniken für die Erforschung dieser Quanten- Vakua bietet. Mit diesem Programm kann ich das genaue Spektrum (also welche Teilchen existieren) und die beteiligten Symmetrien identifizieren und sogar Phasendiagramme erstellen. Dieses Projekt verfolgt drei Hauptziele. Erstens werde ich gemeinsam mit meinem START- Team alle Quanten-Vakua in sechs-dimensionalen supersymmetrischen QFTs klassifizieren, die eine wichtige Rolle in der Welt der supersymmetrischen Quantenfeldtheorien spielen. Dies legt den Grundstein für eine systematische Untersuchung von QFTs in verschiedenen Dimensionen, nicht nur in sechs Raum-Zeit-Dimensionen. Zweitens werden wir die zugrunde liegende mathematische Struktur dieser neuen Quanten-Vakua analysieren, die neue Regeln für das quantenmechanische Verhalten aufdeckt. Schließlich werden wir eine neue Richtung erkunden: die Untersuchung von vier-dimensionalen QFTs unter Verwendung der Erkenntnisse aus den Quanten-Vakua der sechs-dimensionalen supersymmetrischen QFTs. Die Ergebnisse dieses Projekts werden sowohl die Physik als auch die Mathematik vorantreiben. In der Physik liefern die Ergebnisse bahnbrechende Erkenntnisse über die Quanten-Vakua von QFTs in verschiedenen Dimensionen. In der Mathematik bieten die intuitiven QFT-Techniken eine frische Perspektive auf die zugrunde liegenden geometrischen Strukturen.

Forschungsstätte(n)
  • Universität Wien - 100%

Research Output

  • 45 Zitationen
  • 9 Publikationen
  • 14 Disseminationen
  • 1 Weitere Förderungen
Publikationen
  • 2024
    Titel Higgs branch RG flows via decay and fission
    DOI 10.1103/physrevd.109.126013
    Typ Journal Article
    Autor Bourget A
    Journal Physical Review D
    Seiten 126013
    Link Publikation
  • 2025
    Titel Quiver subtraction on the Higgs branch
    DOI 10.1016/j.nuclphysb.2025.116917
    Typ Journal Article
    Autor Bennett S
    Journal Nuclear Physics B
    Seiten 116917
    Link Publikation
  • 2025
    Titel Classification of minimal Abelian Coulomb branches
    DOI 10.1103/physrevd.111.125020
    Typ Journal Article
    Autor Bourget A
    Journal Physical Review D
    Seiten 125020
    Link Publikation
  • 2025
    Titel Vacua, Symmetries, and Higgsing of Chern-Simons Matter Theories
    DOI 10.48550/arxiv.2503.02744
    Typ Preprint
    Autor Marino F
    Link Publikation
  • 2025
    Titel Classifying Isolated Symplectic Singularities via 3d $\mathcal{N}=4$ Coulomb Branches
    DOI 10.48550/arxiv.2504.05373
    Typ Preprint
    Autor Bourget A
    Link Publikation
  • 2024
    Titel Decay and Fission of Magnetic Quivers
    DOI 10.1103/physrevlett.132.221603
    Typ Journal Article
    Autor Bourget A
    Journal Physical Review Letters
    Seiten 221603
    Link Publikation
  • 2024
    Titel Actions on the quiver: discrete quotients on the Coulomb branch
    DOI 10.1007/jhep05(2024)318
    Typ Journal Article
    Autor Hanany A
    Journal Journal of High Energy Physics
    Seiten 318
    Link Publikation
  • 2024
    Titel A Pathway to Decay and Fission of Orthosymplectic Quiver Theories
    DOI 10.48550/arxiv.2412.15202
    Typ Preprint
    Autor Lawrie C
    Link Publikation
  • 2024
    Titel Unraveling T duality: Magnetic quivers in rank-zero little string theories
    DOI 10.1103/physrevd.110.126016
    Typ Journal Article
    Autor Mansi L
    Journal Physical Review D
    Seiten 126016
    Link Publikation
Disseminationen
  • 2023
    Titel Research Seminar of Gravitational Physics Group, University of Vienna
    Typ A talk or presentation
  • 2024
    Titel physics:science@school outreach talk at GRG 5 Rainergymnasium
    Typ A talk or presentation
  • 2024 Link
    Titel FAKT Workshop 2024: Particle Physics Retreat (Austrian Physics Society)
    Typ A talk or presentation
    Link Link
  • 2024 Link
    Titel 4th Mini Symposium on Physics and Geometry, Zagreb (Croatia)
    Typ A talk or presentation
    Link Link
  • 2024
    Titel Institute seminar at Wroclaw University, Institute for Theoretical Physics, Poland
    Typ A talk or presentation
  • 2025 Link
    Titel conference "Recent developments in Quantum Field Theory" Sofia, Bulgaria
    Typ A talk or presentation
    Link Link
  • 2024 Link
    Titel 33rd Nordic Network Meeting on Strings, Fields, and Branes
    Typ A talk or presentation
    Link Link
  • 2024 Link
    Titel Master Class Mathematical Physics at the University of Vienna
    Typ A talk or presentation
    Link Link
  • 2024
    Titel Quiver meeting (Online Seminar series between Imperial College London and Oxford University)
    Typ A talk or presentation
  • 2025 Link
    Titel Workshop Stringtheory.pl/2025 (Wroclaw University)
    Typ A talk or presentation
    Link Link
  • 2024 Link
    Titel Long night of research: public guided tours through theoretical and mathematical physics
    Typ Participation in an open day or visit at my research institution
    Link Link
  • 2025 Link
    Titel Scientific conference "Recent developments in Quantum Field Theory" in Sofia, Bulgaria
    Typ A talk or presentation
    Link Link
  • 2024
    Titel Joint Theory Seminar (TU Wien/ U Vienna)
    Typ A talk or presentation
  • 2025 Link
    Titel Online talk at Quiver Meeting
    Typ A talk or presentation
    Link Link
Weitere Förderungen
  • 2025
    Titel Short-Term Scientific Mission - Decay and Fission algorithm for general supersymmetric quiver theories
    Typ Travel/small personal
    Förderbeginn 2025
    Geldgeber European Cooperation in Science and Technology (COST)

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