Exakte Resultate in der erweiterten Holographie

• Antragsteller: Dr. Stijn van Tongeren
• Fachliche Zuordnung: Kern- und Elementarteilchenphysik, Quantenmechanik, Relativitätstheorie, Felder
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 397115979

• Erstellungsjahr: 2025

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Die Ziele dieses Projekts fokussieren sich auf die Integrabilität in AdS/CFT, motiviert durch eine der größten Herausforderungen der modernen theoretischen Physik: das Verhalten von Quantenfeldtheorien bei endlicher Kopplung. Die Idee ist, das holographische Prinzip zu nutzen, um diese Frage aus einer anderen, gravitativen Perspektive zu beachten. Dabei untersuchen wir die maximal supersymmetrische Yang-Mills-Theorie (SYM) und ihr gravitativer Dual, die Stringtheorie im Anti-de-Sitter-Raum, im Rahmen der AdS/CFT-Korrespondenz. Im Limes verschwindender Stringkopplung bleibt die Dynamik eines einzelnen Strings übrig, der dem SYM-Dual im sogenannten planaren Limes entspricht. Obwohl die Theorien auch in diesem Limit sehr nichttrivial bleiben, werden sie integrabel, sodass exakte Berechnungen und präzise Tests der Holographie möglich sind. Unser Fokus lag auf Deformationen der genannten String- und SYM-Theorien, die einen Teil oder die gesamte maximale (Super-)Symmetrie brechen und so ein breites Spektrum von Theorien mit einer reichen Palette beobachtbarer Größen erzeugen. Auf der Stringseite betrachteten wir Yang-Baxter-Deformationen, die klassisch Integrabel sind, mit dem Ziel, ihre Auswirkungen auf die Quantentheorie zu verstehen. Wir haben Yang-Baxter-Deformationen des Strings im flachen Raum konstruiert, als nützliches Modell für den AdS-String, wobei es uns gelang, bestimmte Modelle explizit zu quantisieren und ihre Spektren mit den erwarteten Deformationen der integrablen Struktur abzugleichen. Außerdem haben wir S-Matrizen für verschiedene AdS-String-Deformationen berechnet, und verglichen mit algebraischen Erwartungen basiert auf den Deformationsoperatoren. Auf der Seite der Eichfeldtheorie (SYM) gab es die Vermutung, dass die Duale der Yang-Baxter-Strings, SYM auf nichtkommutativen Raumzeiten sind. Dieses Projekt verfolgte diese Hypothese erfolgreich, indem viele dieser nichtkommutativen Theorien konstruiert wurden, und Observablen in einigen von ihnen berechnet wurden, unter Verwendung von deformierte integrable Spinketten. Dies liefert den ersten detaillierten quantitativen Test der Integrabilität in der Holographie im nichtkommutativen Rahmen. Über den ursprünglichen Projektvorschlag hinaus haben wir zwei weitere Themen untersucht: die Bereitstellung einer integrablen Coset-Modell für nichtrelativistische Strings sowie die Untersuchung der Beziehung zwischen TTbar-Deformationen von Strings und sogenannten TsT-Transformationen, mit indirekter Verbindung zu Yang-Baxter-Deformationen. Zusätzlich haben wir in dieses Projekts die erfolgreiche 2022er Ausgabe der Konferenz „Integrability, Dualities and Deformations“ mit über 75 Teilnehmern organisiert.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Unimodular jordanian deformations of integrable superstrings. SciPost Physics, 7(1).
  van Tongeren, Stijn
  
• Lie algebra expansion and integrability in superstring Sigma-models. Journal of High Energy Physics, 2020(7).
  Fontanella, Andrea & Romano, Luca
  
• The twisted story of worldsheet scattering in η-deformed AdS5 × S5. Journal of High Energy Physics, 2020(12).
  Seibold, Fiona K.; van Tongeren, Stijn J. & Zimmermann, Yannik
  
• TT deformations as TsT transformations. Physical Review D, 101(6).
  Sfondrini, Alessandro & van Tongeren, Stijn J.
  
• On quantum deformations of AdS3 × S3 × T4 and mirror duality. Journal of High Energy Physics, 2021(9).
  Seibold, Fiona K.; van Tongeren, Stijn J. & Zimmermann, Yannik
  
• Classical string solutions in non-relativistic AdS 5 × S 5 : closed and twisted sectors. Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical, 55(8), 085401.
  Fontanella, Andrea & Nieto García, Juan Miguel
  
• Coset space actions for nonrelativistic strings. Journal of High Energy Physics, 2022(6).
  Fontanella, Andrea & van Tongeren, Stijn J.
  
• Do Drinfeld twists of AdS5×S5 A d S 5 × S 5 survive light-cone quantization?. SciPost Physics Core, 5(2).
  van Tongeren, Stijn & Zimmermann, Yannik
  
• Yang-Baxter deformations of the flat space string. Physics Letters B, 835, 137499.
  Idiab, Khalil & van Tongeren, Stijn J.
  
• Gauge theory on twist-noncommutative spaces. Journal of High Energy Physics, 2023(12).
  Meier, Tim & van Tongeren, Stijn J.
  
• Ground state energy of twisted AdS3 × S3 × T4 superstring and the TBA. Journal of High Energy Physics, 2023(9).
  Frolov, Sergey; Pribytok, Anton & Sfondrini, Alessandro
  
• Light-cone gauge in non-relativistic AdS5×S5 string theory. Journal of High Energy Physics, 2023(11).
  Fontanella, Andrea & Nieto García, Juan Miguel
  
• Quadratic Twist-Noncommutative Gauge Theory. Physical Review Letters, 131(12).
  Meier, Tim & van Tongeren, Stijn J.
  
• On exactly solvable Yang-Baxter models and enhanced symmetries. SciPost Physics, 17(4).
  Idiab, Khalil & van Tongeren, Stijn Jurrien
  
• Integrable deformations of the flat space sigma model. Physica Scripta, 100(2), 025211.
  Idiab, Khalil