Simetrias Fractais de Subsistemas, Mistura UV/IR e Anomalias

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Casasola, Heitor
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Palavras-chave em Português: Elétrons Fortemente Correlacionados; Física de Alta Energia - Teoria; Simetrias de Subsistema Fractal; Física - Formação de conceitos; Física de Altas Energias; Simetria (Física); Elétrons; Física - Estudo e ensino; Ciências Exatas e da Terra - Física; Strongly Correlated Electrons; High Energy Physics - Theory; Fractal Subsystem Symmetries; Physical - Concept formation; High Energy Physics; Symmetry (Physics); Electrons; Physical - Study and teaching
• Link de acesso: https://repositorio.uel.br/handle/123456789/17950

Neste trabalho, estudamos fases topologicamente ordenadas anisotrópicas e não convencionais em 3d que manifestam a física fractônica do tipo II ao longo de submanifolds. Enquanto se comportam como uma ordem topológica usual ao longo de uma direção espacial preferencial, sua física ao longo de planos perpendiculares é ditada pela presença de simetrias de subsistemas fractais, restringindo completamente a mobilidade das excitações anyônicas e seus estados ligados. Consideramos uma realização explícita de modelo de rede para tais fases e estudamos suas propriedades sob condições de contorno periódicas e, posteriormente, na presença de bordas. Além disso, generalizamos nosso estudo para sistemas fractais com tamanhos Lx ? Ly. Descobrimos que para tamanhos específicos de rede, o sistema possui simetrias de linha e de membrana fractais que são mutuamente anômalas, resultando em um estado fundamental com gap de energia não trivial. Isso corresponde à quebra espontânea das simetrias fractais, implicando em uma degenerescência subextensiva do estado fundamental. Para os tamanhos restantes, as simetrias fractais são explicitamente quebradas pelas condições de contorno periódicas, o que está intrinsecamente relacionado à unicidade do estado fundamental. Apesar disso, o sistema ainda é topologicamente ordenado, uma vez que as quase-partículas criadas localmente têm estatísticas mútua não triviais e, na presença de bordas, ainda apresenta modos de borda anômalos. A forte dependência de simetrias pelo tamanho da rede é uma manifestação ímpar da mistura ultravioleta/infravermelha (UV/IR). Também elucidamos a física dessas fases em uma variedade com bordas e discutimos o anomaly inflow. Ao nos concentrarmos exclusivamente na física de borda, estabelecemos uma conexão entre esta fase e uma fase topológica protegida por simetria ou uma fase de quebra espontânea de simetria. Usando a teoria efetiva, demonstramos que simetrias mutuamente anômalas na borda não podem ser simultaneamente quebradas.