Kvantumszimmetriák. Böhm Gabriella. Szeged. Wigner Fizikai Kutatóközpont, Budapest november 16.

Hasonló dokumentumok
Általános algebra. 1. Algebrai struktúra, izomorfizmus. 3. Kongruencia, faktoralgebra március Homomorfizmus, homomorfiatétel

Hegedüs Árpád, MTA Wigner FK, RMI Elméleti osztály, Holografikus Kvantumtérelméleti csoport. Fizikus Vándorgyűlés Szeged,

Funkcionálanalízis. n=1. n=1. x n y n. n=1

Kvantum Grupoidok Doktori Értekezés Tézisei 2010

Diszkrét matematika 2.

Analízis. 1. fejezet Normált-, Banach- és Hilbert-terek. 1. Definíció. (K n,, ) vektortér, ha X, Y, Z K n és a, b K esetén

Vektorterek. Wettl Ferenc február 17. Wettl Ferenc Vektorterek február / 27

Diszkrét matematika 2. estis képzés

Sztojka Miroszláv LINEÁRIS ALGEBRA Egyetemi jegyzet Ungvár 2013

Wigner tétele kvantummechanikai szimmetriákról

Csoportreprezentációk az

MM CSOPORTELMÉLET GYAKORLAT ( )

Diszkrét matematika II., 8. előadás. Vektorterek

p-adikus lineáris csoportok reprezentációi

Matematika szigorlat június 17. Neptun kód:

Lineáris algebra. =0 iє{1,,n}

VEKTORTEREK I. VEKTORTÉR, ALTÉR, GENERÁTORRENDSZER október 15. Irodalom. További ajánlott feladatok

Vektorterek. =a gyakorlatokon megoldásra ajánlott

S0-02 Típusmodellek (Programozás elmélet)

Lineáris algebra és a rang fogalma (el adásvázlat, szeptember 29.) Maróti Miklós


Cayley oktoniók és a G 2 Lie csoport

Összeállította: dr. Leitold Adrien egyetemi docens

= e i1 e ik e j 1. tenzorok. A k = l = 0 speciális esetben e az R egységeleme. A. e q 1...q s. = e j 1...j l q 1...q s

1. feladatsor Komplex számok

Vektorok, mátrixok, lineáris egyenletrendszerek

Csoportelmélet ( ) ϕ ψ adatokra ( ) ( ) ( ) ( )

Diszkrét matematika gyakorlat 1. ZH október 10. α csoport

1.1. Vektorok és operátorok mátrix formában

Felügyelt önálló tanulás - Analízis III.

Modern differenciálgeometria Sokaságok és a Riemann-geometria elemei Szilasi József

Feladatok a Gazdasági matematika II. tárgy gyakorlataihoz

Algebra es sz amelm elet 3 el oad as Nevezetes sz amelm eleti probl em ak Waldhauser Tam as 2014 oszi f el ev

10. Feladat. Döntse el, hogy igaz vagy hamis. Név:...

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

MTN714: BEVEZETÉS AZ ABSZTRAKT ALGEBRÁBA. 1. Csoportelméleti alapfogalmak

Diszkrét matematika 2.C szakirány

LINEÁRIS ALGEBRA. matematika alapszak. Euklideszi terek. SZTE Bolyai Intézet, őszi félév. Euklideszi terek LINEÁRIS ALGEBRA 1 / 40

Diszkrét matematika 2.

1. Házi feladat. Határidő: I. Legyen f : R R, f(x) = x 2, valamint. d : R + 0 R+ 0

1. előadás: Halmazelmélet, számfogalom, teljes

Klasszikus algebra előadás. Waldhauser Tamás április 14.

17. előadás: Vektorok a térben

Topologikus algebrák

Absztrakt vektorterek

Bevezetés az algebrába 2 Vektor- és mátrixnorma

Komplex számok. Wettl Ferenc előadása alapján Wettl Ferenc előadása alapján Komplex számok / 18

Rend, rendezetlenség, szimmetriák (rövidített változat)

Klasszikus algebra előadás. Waldhauser Tamás március 24.

Gy ur uk aprilis 11.

Vektorterek. Több esetben találkozhattunk olyan struktúrával, ahol az. szabadvektorok esetében, vagy a függvények körében, vagy a. vektortér fogalma.

DISZKRÉT MATEMATIKA: STRUKTÚRÁK Előadáson mutatott példa: Bércesné Novák Ágnes

µ: U U U folytonos leképezés, µ ( α, β ) az α és β paraméter-vektorú csoportelemek szorzatának paraméter-vektora

Direkt limesz, inverz limesz, végtelen Galois-bővítések

Lineáris leképezések (előadásvázlat, szeptember 28.) Maróti Miklós, Kátai-Urbán Kamilla

Iván Szabolcs október 6.

12. előadás - Markov-láncok I.

Számítási módszerek a fizikában 1. (BMETE90AF35) tárgy részletes tematikája

Tartalomjegyzék. Typotex Kiadó III. Tartalomjegyzék

1. Absztrakt terek 1. (x, y) x + y X és (λ, x) λx X. műveletek értelmezve vannak, és amelyekre teljesülnek a következő axiómák:

Kvadratikus alakok és euklideszi terek (előadásvázlat, október 5.) Maróti Miklós, Kátai-Urbán Kamilla

1.9. B - SPLINEOK B - SPLINEOK EGZISZTENCIÁJA. numerikus analízis ii. 34. [ a, b] - n legfeljebb n darab gyöke lehet. = r (m 1) n = r m + n 1

Vizsgatematika Bevezetés a matematikába II tárgyhoz tavasz esti tagozat

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy

6.6. Integrálható rendszerek, zaj, operátorelmélet

Csoportelmélet jegyzet november 7.

[17] L. Molnár, Linear maps on matrices preserving commutativity up to a factor, Linear Multilinear Algebra, megjelenés alatt.

Az általános (univerzális) algebra kialakulása,

KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA I.

HALMAZELMÉLET feladatsor 1.

Moufang-féle síkok, oktávalgebrák

A szimmetriák tanulmányozása természetesen elvezet a csoport absztrakt algebrai fogalmához. Ezt a

MM4122/2: CSOPORTELMÉLET GYAKORLAT ( ) 1. Ismétlés február 8.február Feladat. (2 pt. közösen megbeszéltük)

Kronecker-modulusok kombinatorikája és alkalmazások

Mátrixhatvány-vektor szorzatok hatékony számítása

3. Feloldható csoportok

Steven Weinberg: Mi történik egy kvantummechanikai mérés során?

Reciprocitás - kvantumos és hullámjelenségek egy szimmetriája

Megoldott feladatok november 30. n+3 szigorúan monoton csökken, 5. n+3. lim a n = lim. n+3 = 2n+3 n+4 2n+1

A kvantummechanika matematikai alapjairól

Matematika A2a LINEÁRIS ALGEBRA NAGY ATTILA

f(x) vagy f(x) a (x x 0 )-t használjuk. lim melyekre Mivel itt ɛ > 0 tetszőlegesen kicsi, így a a = 0, a = a, ami ellentmondás, bizonyítva

1. Generátorrendszer. Házi feladat (fizikából tudjuk) Ha v és w nem párhuzamos síkvektorok, akkor generátorrendszert alkotnak a sík vektorainak

1. Mondjon legalább három példát predikátumra. 4. Mikor van egy változó egy kvantor hatáskörében?

Bevezetés. 1. fejezet. Algebrai feladatok. Feladatok

MATE-INFO UBB verseny, március 25. MATEMATIKA írásbeli vizsga

1. Bázistranszformáció

3. Fuzzy aritmetika. Gépi intelligencia I. Fodor János NIMGI1MIEM BMF NIK IMRI

HÁZI FELADATOK. 1. félév. 1. konferencia A lineáris algebra alapjai

Lineáris Algebra. Tartalomjegyzék. Pejó Balázs. 1. Peano-axiomák

SE EKK EIFTI Matematikai analízis

4. Laplace transzformáció és alkalmazása

Matematika A2a LINEÁRIS ALGEBRA NAGY ATTILA

FELVÉTELI VIZSGA, szeptember 12.

Valasek Gábor

A Grunwald-Wang tétel bizonyítása a Galois-kohomológia eszközeivel

A kvantummechanika általános formalizmusa

Matematikai nyelven van írva az, jelei háromszögek, körök és más geometriai formák... G. Galilei, Il Saggiatore

Gy r k és csoportok reprezentációelmélete

BOOLE ALGEBRA Logika: A konjunkció és diszjunkció tulajdonságai

Átírás:

Kvantumszimmetriák Böhm Gabriella Wigner Fizikai Kutatóközpont, Budapest Szeged 2017. november 16.

Kvantumszimmetriák I. A kvantumtérelmélet axiomatikus megközelítése II. A DHR-kategória III. Szimmetria rekonstrukció IV. Legalább 2+1 dimenzió: csoportok és a Doplicher Roberts-tétel V. Eltérő sajátosságok alacsony dimenzióban VI. Nem feltétlenül szimmetrikus fonás: Hopf-algebra VII. Nem feltétlenül egész statisztikus dimenziók: gyenge Hopf-algebra VIII. A lejtőn nincs megállás... pontosabb és bővebb forrás: az nlab megfelelő oldalai és az ott megadott hivatkozások

I. A kvantumtérelmélet axiomatikus megközelítése A Haag Kastler-axiómák [nlab: Haag-Kastler axioms] Minkowski-téridő kettős kúpja O A(O). O-ban megfigyelhető mennyiségek C -algebrája létezik A := O A(O) induktív C -algebrai limesz izotónia: O 1 O 2 A(O 1 ) A(O 2 ) lokalitás: O 1 O 2 A(O 1 ) A(O 2 ) kommutáns A-ban Poincaré-csoport térszerűen szeparált kovariancia: P g α g Aut(A); α g (A(O)) = A(g(O)) + algebrai Haag-dualitás: O, A(O) = ( O1 O A(O 1 )) =: A(O )

Lokálisan keltett ábrázolások [nlab: DHR superselection theory] π 0 vákuum ábrázolás: A hű irreducibilis ábrázolása vm H Hilbert-téren kommutáns B(H)-ban π 0 Haag-duális ha π 0 (A(O )) = π 0 (A(O)) π ábrázolás lokálisan keltett (π 0 -ból) ha vm O-ra π A(O ) = π 0 A(O ) fizikailag: O-ban lokalizált töltés van jelen Doplicher Haag Roberts: Ha π 0 Haag-duális, akkor minden π 0 -ból lokálisan keltett ábrázolás π 0 alakú ahol az A endomorfizmusa mely lokalizált: vm O-ra A(O ) = id transzportálható: a Minkowski-tér minden x pontjához létezik egy x +O-ban lokalizált x endomorfizmus, amivel π 0 = π 0 x.

II. A DHR-kategória DHR(A) [nlab: DHR category] objektumok: A lokalizált transzportálható endomorfizmusai 1 2 morfizmusok: U A amire U 1( ) = 2( )U kompozíció: A szorzásából 1 = 2 π 0 Haag-duális π 0 1 = π0 2!

gazdag további struktúra fizikai jelentéssel az ábrázolások direkt összegéből monoidális struktúra (szorzás féle) töltések összeadása ( 1 U 1 1, 2 U 2 2 ) 2 1 U 2 2(U 1) 2 1 duális objektum ellentett töltés amire -ban direkt összeadandó id egyértelmű d C statisztikus dimenzió amire = d = d d = d d = d +d d = d d fonás részecske statisztika térszerűen szeparált tartományokban lokalizáltak 1 2 = 2 1 ha 1 2 1 és 2 transzportálhatókra U 1 1(U ε( 1, 2) := 2) ˆ 1 ˆ 2 U 1 2 2(U 1 1 1 2 ˆ 1 ˆ 2 = ˆ 2 ) ˆ 1 2 1 ε( 1, 2) állandó ha ˆ 1 és ˆ 2 lokalizációja folytonosan változik!

III. Szimmetria rekonstrukció keresett egy G csoport vagy alkalmas általánosítása amire Rep(G) = DHR(A) mint kategóriák a fenti további struktúrákkal.

IV. Legalább 2+1 dimenzió: IV. csoportok és a Doplicher Roberts-tétel [nlab: Doplicher-Roberts reconstruction theorem] O adott O-tól térszerűen szeparált tartomány összefüggő

Doplicher Roberts: DHR(A) fonása szimmetria: ε( 1, 2) 1 = ε( 2, 1) minden d egész izomorfia erejéig egyértelmű kompakt G csoport amire Rep(G) = DHR(A) Rep(G)-ben vektorterek V 1 V 2 direkt összegéből: (D 1 D 2 )(g)( v + w ) := D 1 (g) v +D 2 (g) w vektorterek V 1 V 2 tenzor szorzatából: (D 1 D 2 )(g) v w := D 1 (g) v D 2 (g) w egysége D 0 (g) k = k k C ( ) kontragradiens ábrázolás a duális téren: v D(g) := D(g 1 ) v d statisztikus dimenzió: d (D,V) = dim(v) ε fonás: vektorterek flip : V W W V, v w w v szimmetriájából

V. Eltérő sajátosságok alacsony dimenzióban O adott O-tól térszerűen szeparált tartomány nem összefüggő

emiatt igenis előfordul nem szimmetrikus fonás vannak nem egész statisztikus dimenziók csoport szimmetria kizárt: dim(v) megoldaná a statisztikus dimenzióra vonatkozó egyenleteket a fonás a vektorterek szimmetriája lenne akkor mi? G csoport ábrázolása egy vektortéren CG csoportalgebra ábrázolása is bármely A algebrára Rep(A) kategória -gel a további struktúrákhoz több kell...

VI. Nem feltétlenül szimmetrikus fonás: Hopf-algebra [nlab: Hopf algebra] A algebrára Rep(A)-ban legyen vektorterek V 1 V 2 tenzor szorzatából: (D 1 D 2 )(a) v w := D 1 (?) v D 2 (?) w kell egy A A A, a a 1 a 2 algebra homomorfizmus (koszorzás), amivel (D 1 D 2 )(a) v w := D 1 (a 1 ) v D 2 (a 2 ) w egysége C, kell egy D 0 : A C algebra homomorfizmus (koegység) ( ) a duális vektortéren: v D(a) := D(?) v kell egy A A, a a algebra anti-homomorfizmus (antipód), amivel v D(a) := D(a) v d statisztikus dimenzió: d (D,V) = dim(v) hogy monoidális kategória legyen duális objektumokkal: Hopf-algebra axiómák monoidális és duálist őrző felejtő funktor a vektorterek kategóriájába!

fonáshoz R A A amire R( a 1 a 2 ) = ( a 2 a 1 )R a A hogy flip (D 1 D 2 )(R) : V 1 V 2 V 2 V 1 fonás legyen: kvázitrianguláris Hopf-algebra axiómák általában nem szimmetrikus fonás Példa G csoport CG csoportalgebrája koszorzás CG CG CG g g g koegység CG C g 1 antipód CG CG g g 1 g G R = 1 1 CG CG

VII. Nem feltétlenül egész statisztikus dimenziók:. gyenge Hopf-algebra [nlab: weak bialgebra] ha D 1 D 2 nem V 1 V 2 -n él d Di = dim(v i ) nem oldja meg a d D1 D 2 = d D1 d D2 egyenletet ha a a 1 a 2 multiplikatív de nem 1 őrző ( 1 1 1 2 ) 2 = 1 1 1 2 (D 1 D 2 )(a) v w := D 1 (a 1 ) v D 2 (a 2 ) w nem ábrázolás V 1 V 2 -n csak { D 1 (1 1 ) v D 2 (1 2 ) w } altéren hogy monoidális kategóriára vezessen duális objektumokkal: gyenge Hopf-algebra axiómák [Böhm Szlachányi] egyértelmű statisztikus dimenzió ha. véges dimenziós C fölött fonáshoz kvázitriangularitás monoidális egység nem C hanem A szeparábilis Frobenius B részalgebrája monoidális és duálist őrző felejtő funktor B bimodulus kategóriájába!

Példák véges Γ 0 objektum halmazú Γ grupoid által kifeszített CΓ algebra { } g g szorzás: gg ha értelmezett = lineáris kiterjesztése 0 egyébként CΓ CΓ CΓ koszorzás: Γ g g g lineáris kiterjesztése 1= x Γ 0 1 x x Γ 0 1 x 1 x ( x Γ 0 1 x) ( x Γ 0 1 x)=1 1! egység ábrázolás CΓ 0 szeparábilis Frobenius-részalgebrán A Lee Yang-modell rekonstruált szimmetriája M 2 M 3 algebrán Az Ising-modell rekonstruált szimmetriája M 3 M 3 M 4 algebrán. komplex elemű mátrxok algebrája

VIII. A lejtőn nincs megállás... további kézenfekvő kérdések közvetlen fizikai motiváció nélkül milyen struktúra kell egy monoidális és duálist őrző felejtő funktorhoz Rep(A)-ból egy tetszőleges B algebra bimodulus kategóriájába? Hopf-algebroid [Takeuchi / Schauenburg / Böhm Szlachányi] [nlab: Hopf algebroid] C A egység helyett B B op A homomorfizmus ( négy kommutáló B-hatás A-n) B-bimodulus centruma A A C A homomorfizmus helyett A (A B A) B a B-bimodulus A B A nem algebra megszorítás a centrumára! Példák gyenge Hopf-algebrák minimális: A = B B op id : B B op B B op B B op (B B op ) B (B B op ), b b (b 1) B (1 b )

milyen struktúrával rendelkezik egy végtelen sok objektumú Γ grupoid által kifeszített algebra? szorzó gyenge Hopf-algebra [Van Daele Wang / Böhm Gómez-Torrecillas López-Centella] Γ 0 nem véges nincs x Γ 0 1 x egység elem csak CΓ 1 -en ható szorzó operátor értelemben

Köszönöm a figyelmet!