Simetrias Fractais de Subsistemas, Mistura UV/IR e Anomalias

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dc.contributor.advisorBienzobas, Paula Fernanda
dc.contributor.authorCasasola, Heitor
dc.contributor.bancaHernaski, Carlos André
dc.contributor.bancaPereira, Rodrigo Goncalves
dc.contributor.bancaSantos, Carlos Eduardo Fiore dos
dc.contributor.bancaFontana, Weslei Bernardino
dc.contributor.bancaGomes, Pedro Rogerio Sergi
dc.contributor.bancaSantos, Rodrigo Corso Baptista
dc.coverage.extent46 p.
dc.coverage.spatialLondrina
dc.date.accessioned2024-10-08T19:56:49Z
dc.date.available2024-10-08T19:56:49Z
dc.date.issued2024-05-03
dc.description.abstractNeste 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.
dc.description.abstractother1In this work, we study unconventional anisotropic topologically ordered phases in 3d that manifest type-II fractonic physics along submanifolds. While they behave as usual topological order along a preferred spatial direction, their physics along perpendicular planes is dictated by the presence of fractal subsystem symmetries, completely restricting the mobility of anyonic excitations and their bound states. We consider an explicit lattice model realization of such phases and proceed to study their properties under periodic boundary conditions and, later, in the presence of boundaries. Furthermore, we generalize our study to fractal systems with unequal sizes Lx ? Ly. We find that for specific lattice sizes, the system possesses line and fractal membrane symmetries that are mutually anomalous, resulting in a nontrivially gapped ground state space. This amounts to the spontaneous breaking of the fractal symmetries, implying a subextensive ground state degeneracy. For the remaining system sizes the fractal symmetries are explicitly broken by the periodic boundary conditions, which is intrinsically related to the uniqueness of the ground state. Despite that, the system is still topologically ordered since locally created quasiparticles have nontrivial mutual statistics and, in the presence of boundaries, it still presents anomalous edge modes. The intricate symmetry interplay dictated by the lattice size is a wild manifestation of ultraviolet/infrared (UV/IR) mixing. We also elucidate the physics of these phases in a manifold with boundaries and discussed the anomaly inflow. By focusing solely on boundary physics, we establish a connection between this phase and either a Symmetry Protected Topological phase or a Spontaneous Symmetry Breaking phase. Using effective theory, we demonstrate that mutually anomalous symmetries at the boundary cannot be simultaneously broken.
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/17950
dc.language.isoeng
dc.relation.departamentCCE - Departamento de Física
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Física
dc.subjectElétrons Fortemente Correlacionados
dc.subjectFísica de Alta Energia - Teoria
dc.subjectSimetrias de Subsistema Fractal
dc.subjectFísica - Formação de conceitos
dc.subjectFísica de Altas Energias
dc.subjectSimetria (Física)
dc.subjectElétrons
dc.subjectFísica - Estudo e ensino
dc.subject.capesCiências Exatas e da Terra - Física
dc.subject.cnpqCiências Exatas e da Terra - Física
dc.subject.keywordsStrongly Correlated Electrons
dc.subject.keywordsHigh Energy Physics - Theory
dc.subject.keywordsFractal Subsystem Symmetries
dc.subject.keywordsPhysical - Concept formation
dc.subject.keywordsHigh Energy Physics
dc.subject.keywordsSymmetry (Physics)
dc.subject.keywordsElectrons
dc.subject.keywordsPhysical - Study and teaching
dc.titleSimetrias Fractais de Subsistemas, Mistura UV/IR e Anomalias
dc.title.alternativeFractal Subsystem Symmetries, UV/IR Mixing, and Anomalies
dc.typeTese
dcterms.educationLevelDoutorado
dcterms.provenanceCentro de Ciências Exatas

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