Thermal order in large N conformal gauge theories
Thermal order in large N conformal gauge theories
复制标题
大 N 共形规范理论中的热序
DOI：
10.1007/jhep04(2021)203
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发表时间：
2020
影响因子：
5.4
通讯作者：
E. Rabinovici
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Soumyadeep Chaudhuri;Changha Choi;E. Rabinovici
在这项工作中，我们探讨了在所有非零温度的共形场理论（CFTs）在D = 4时空维度的全球对称性自发破缺的可能性。我们表明，这样的一个非超对称大N规范理论在平面极限的某些家庭确实发生了破缺。我们还表明，这种现象是伴随着系统在任何温度下保持在一个持久的Brout-Englert-Higgs（BEH）相。这些分析的动机是在[1，2]中所做的工作，其中在分数维中的某些CFTs的所有热状态中观察到了破缺。在我们的例子中，证明上述特征的理论具有规范群，它们是一个族中SO（N）和另一个族中SU（N）的特定产物。在N → ∞极限的微扰状态下工作，我们证明了这些理论中的β函数在耦合空间中产生不动点圆。我们明确地检查这个结构的两个循环，然后提出了一个证明，它的生存下的所有循环校正。我们表明，在一定的条件下，在这个周期的不动点的间隔表明，在所有非零温度下的全球对称性的自发破缺以及持久的BEH阶段。整体对称性破缺在一个理论家族中是π 2，而在另一个理论家族中是U（1）。相应的序参量是这些理论中双基本标量场行列式的期望值。我们将这些对称性描述为各自模型中的类重子对称性。
In this work we explore the possibility of spontaneous breaking of global symmetries at all nonzero temperatures for conformal field theories (CFTs) in D = 4 space-time dimensions. We show that such a symmetry-breaking indeed occurs in certain families of non-supersymmetric large N gauge theories at a planar limit. We also show that this phenomenon is accompanied by the system remaining in a persistent Brout-Englert-Higgs (BEH) phase at any temperature. These analyses are motivated by the work done in [1, 2] where symmetry-breaking was observed in all thermal states for certain CFTs in fractional dimensions. In our case, the theories demonstrating the above features have gauge groups which are specific products of SO(N) in one family and SU(N) in the other. Working in a perturbative regime at the N → ∞ limit, we show that the beta functions in these theories yield circles of fixed points in the space of couplings. We explicitly check this structure up to two loops and then present a proof of its survival under all loop corrections. We show that under certain conditions, an interval on this circle of fixed points demonstrates both the spontaneous breaking of a global symmetry as well as a persistent BEH phase at all nonzero temperatures. The broken global symmetry is ℤ2 in one family of theories and U(1) in the other. The corresponding order parameters are expectation values of the determinants of bifundamental scalar fields in these theories. We characterize these symmetries as baryon-like symmetries in the respective models.
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