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安宇森 | 重整化群的地標(biāo)

 Naz摘星星 2022-04-24

本文介紹c函數(shù),及其高維的一些推廣。
在重整化群中,通常我們從一個(gè)高能的UV不動(dòng)點(diǎn)出發(fā),加入相關(guān)項(xiàng)之后UV的不動(dòng)點(diǎn)會(huì)flow到相對(duì)應(yīng)的低能IR的不動(dòng)點(diǎn)。它們對(duì)應(yīng)于不同的CFT,一個(gè)比喻是,相當(dāng)于在場(chǎng)論這一片土地中,不動(dòng)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于不同的山頭,一個(gè)自然的問(wèn)題是是否能夠有辦法給這些山頭一個(gè)標(biāo)注。這個(gè)標(biāo)注就好像表示了每個(gè)山頭的高度,重整化群流就如同山間的河水,只能從高的山頭流到低的山頭,同時(shí)這個(gè)高度差的梯度還自然的表達(dá)了水流方向。有了這個(gè)函數(shù),在一個(gè)個(gè)的山頭地標(biāo)中,我們就有了更豐富的信息。并且可以自然的判斷其中的流動(dòng)性。
二維:
在二維中,Zamolochikov就證明了著名的c定理。首先,根據(jù)剛才的比喻,可以提煉出幾種不同的表述,每種表述的強(qiáng)弱程度不同
弱形式:在不動(dòng)點(diǎn)上的函數(shù)值滿足  .
2. 強(qiáng)形式:C不僅在不動(dòng)點(diǎn)處可以知道,我們也有辦法計(jì)算遠(yuǎn)離CFT下的C值,由此知道C在重整化流動(dòng)的過(guò)程中減小。
3 最強(qiáng)形式:可以直接得到一個(gè)C函數(shù),像電場(chǎng)勢(shì)一樣,直接生成RG flow的軌跡
 .
在二維下,Zamolochikov直接找到了一個(gè)這樣的c函數(shù),  ,  . g是耦合系數(shù)
1 滿足  ,在不動(dòng)點(diǎn)下退回到CFT的中心荷
2 在能標(biāo)下減小單調(diào)遞減,
3 僅僅在不動(dòng)點(diǎn)處是穩(wěn)定的 
Zamolochikov的構(gòu)造下,c函數(shù)是能動(dòng)張量的兩點(diǎn)關(guān)聯(lián)函數(shù)。
另外,有了全息糾纏熵,人們也可以通過(guò)全息糾纏熵來(lái)構(gòu)造c函數(shù),二維下的糾纏熵是
 , 定義c函數(shù)為  .
很容易檢驗(yàn)在CFT下,c函數(shù)為中心荷c。
它的單調(diào)性可以通過(guò)熵的強(qiáng)次可加性來(lái)證明。如圖

ABC的長(zhǎng)度是R,B的長(zhǎng)度是r,AB/BC的長(zhǎng)度是  .
因此在  極限下
三維:
三維的時(shí)候沒(méi)有CFT的中心荷,但是一個(gè)類(lèi)似的c函數(shù)也可以被找到,極為  ,叫做F定理,之所以叫F定理是因?yàn)樗贑FT下是球形空間  的自由能  .也可以通過(guò)糾纏熵定義F函數(shù)
 . 可以通過(guò)如下定義把UV發(fā)散消掉
 . 即entropic F function
F函數(shù)的單調(diào)性也可以通過(guò)熵的強(qiáng)次可加性得到
 .
四維:
在二維下,中心荷有不同的含義,首先它是Witt代數(shù)中心擴(kuò)張得到Virosoro代數(shù)所產(chǎn)生的額外項(xiàng),其次它是共形反常的系數(shù),它也出現(xiàn)在能動(dòng)量張量的兩點(diǎn)函數(shù)中。在2維下簡(jiǎn)并的定義在四維下并不成立,四維下的共形反常是
 .
存在兩項(xiàng),它們前面的系數(shù)都可能作為c函數(shù),在四維下發(fā)現(xiàn)a函數(shù)是單調(diào)遞減的,但是c不是,所以四維下的通常叫做a定理。
四維下定義熵表達(dá)的c函數(shù)有一些困難,取如下定義
定義函數(shù)為:
同樣的單調(diào)性  ,可以通過(guò)  的強(qiáng)次可加性給出。
代入  的定義可以看出,它便是a定理最弱的一種形式。

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