Projekt

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Higher Spins & Strings and Mathieu Moonshine

Titel Englisch Higher Spins & Strings and Mathieu Moonshine
Gesuchsteller/in Gaberdiel Matthias
Nummer 165667
Förderungsinstrument Projektförderung (Abt. I-III)
Forschungseinrichtung Institut für Theoretische Physik ETH Zürich
Hochschule ETH Zürich - ETHZ
Hauptdisziplin Theoretische Physik
Beginn/Ende 01.04.2016 - 31.03.2019
Bewilligter Betrag 600'000.00
Alle Daten anzeigen

Alle Disziplinen (3)

Disziplin
Theoretische Physik
Mathematik
Elementarteilchenphysik

Keywords (3)

Higher Spin Theory; Conformal Field Theory; String Theory

Lay Summary (Deutsch)

Lead
Die Höhere Spintheorie/CFT Dualität und Mathieu Moonshine.
Lay summary
Eine der wichtigsten Einsichten in der String Theorie der letzten Jahre ist die Erkenntnis, dass String Theorie auf einem d-dimensionalen Anti-de-Sitter Hintergrund zu einer konformen Feldtheorie (CFT) in (d-1) Dimensionen äquivalent ist. Diese sogenannte AdS-CFT Dualität ist von grosser Bedeutung, da viele interessante Grössen, die zum Beispiel vom Standpunkt der String Theorie nur schwer berechenbar sind, eine einfache Beschreibung in der dualen konformen Feldtheorie haben (und umgekehrt). 
Diese Dualität ist in vielen Fällen erfolgreich überprüft worden; allerdings fehlt bislang ein Beweis für sie. Man erwartet, dass die Dualität in einem Spezialfall (nämlich, wenn die Stringspannung verschwindend klein ist) sich zu der Dualität zwischen einer sogenannten Höheren Spintheorie und einer fast freien dualen konformen Feldtheorie vereinfacht. Ziel des Projektes ist es die AdS-CFT Dualität von diesem Standpunkt aus zu analysieren. Dieser Gesichtspunkt könnte es einem insbesondere erlauben, die Dualität zumindest in diesem Spezialfall zu beweisen.
 
Ein zweites Ziel des Projektes ist es, das Auftreten der Mathieugruppe M24 im elliptischen Genus von K3 mikroskopisch zu erklären. 
Direktlink auf Lay Summary Letzte Aktualisierung: 29.03.2016

Verantw. Gesuchsteller/in und weitere Gesuchstellende

Mitarbeitende

Publikationen

Publikation
Berry Phases on Virasoro Orbits
Oblak Blagoje (2017), Berry Phases on Virasoro Orbits, in Journal of High Energy Physics, 1710, 114.
Even spin N = 4 holography
Ferreira Kevin (2017), Even spin N = 4 holography, in Journal of High Energy Physics, 1709, 110.
A holographic dual for string theory on AdS3 × S3 × S3 × S1
Eberhardt Lorenz, Gaberdiel Matthias, Li Wei (2017), A holographic dual for string theory on AdS3 × S3 × S3 × S1, in Journal of High Energy Physics, 1708, 111.
Higher spins on AdS3 from the world-sheet
Ferreira Kevin, Gaberdiel Matthias, Jottar Juan (2017), Higher spins on AdS3 from the world-sheet, in Journal of High Energy Physics, 1707, 131.
Stringy AdS3 from the Worldsheet
Gaberdiel Matthias, Gopakumar Rajesh, Hull Chris (2017), Stringy AdS3 from the Worldsheet, in Journal of High Energy Physics, 1707, 90.
Higher Spins and Yangian Symmetries
Gaberdiel Matthias, Gopakumar Rajesh, Li Wei, Peng Cheng (2017), Higher Spins and Yangian Symmetries, in Journal of High Energy Physics, 1704, 152.
BPS spectrum on AdS3×S3×S3×S1
Eberhardt Lorenz, Gaberdiel Matthias, Gopakumar Rajesh, Li Wei (2017), BPS spectrum on AdS3×S3×S3×S1, in Journal of High Energy Physics, 1703, 124.
Mathieu Moonshine and Symmetry Surfing
Gaberdiel Matthias, Keller Christoph, Paul Hynek (2017), Mathieu Moonshine and Symmetry Surfing, in Journal of Physics A, 50, 474002.
Twisted sectors from plane partitions
Datta Shouvik, Gaberdiel Matthias, Li Wei, Peng Cheng (2016), Twisted sectors from plane partitions, in Journal of High Energy Physics, 1609, 138.

Zusammenarbeit

Gruppe / Person Land
Formen der Zusammenarbeit
Prof. Peter Goddard Vereinigte Staaten von Amerika (Nordamerika)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
- Publikation
Prof. Chris Hull, Imperial College London Grossbritannien und Nordirland (Europa)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
- Publikation
Prof. Marcos Marino, University of Geneva Schweiz (Europa)
- Forschungsinfrastrukturen
Prof. Wei Li, ITP, Chinese Academy of Science China (Asien)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
- Publikation
Prof. Matthias Blau, Universität Bern Schweiz (Europa)
- Forschungsinfrastrukturen
Prof. Rajesh Gopakumar, ICTS Bangalore Indien (Asien)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
- Publikation
Dr. Cheng Peng, Brown University Vereinigte Staaten von Amerika (Nordamerika)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
- Publikation

Wissenschaftliche Veranstaltungen

Aktiver Beitrag

Titel Art des Beitrags Titel des Artikels oder Beitrages Datum Ort Beteiligte Personen
String Theory and Quantum Gravity Vortrag im Rahmen einer Tagung Berry Phases of Boundary Gravitons 03.07.2017 Ascona, Schweiz Oblak Blagoje;
Recent Trends in String Theory and Related Topics Vortrag im Rahmen einer Tagung Berry Phases of Boundary Gravitons 08.05.2017 Teheran, Iran Oblak Blagoje;
The String Theory Universe Vortrag im Rahmen einer Tagung BPS states in AdS3 ×S3 ×S3 ×S1 20.02.2017 Milano, Italien Gaberdiel Matthias;
The String Theory Universe Poster BMS Particles in Three Dimensions 20.02.2017 Milano, Italien Oblak Blagoje;
Mandelstam Theoretical Physics School Vortrag im Rahmen einer Tagung Higher Spin AdS / CFT duality 11.01.2017 Durban, Südafrika (Republik) Gaberdiel Matthias;
Strings 2016 Vortrag im Rahmen einer Tagung Higher Spin Algebras & Plane Partitions 01.08.2016 Tsinghua University, China Gaberdiel Matthias;
Aspects of Higher Spin Theory Vortrag im Rahmen einer Tagung The structure of the stringy higher spin algebra 23.05.2016 MIAPP Munich, Deutschland Gaberdiel Matthias;


Selber organisiert

Titel Datum Ort
String Theory and Quantum Gravity 03.07.2017 Monte Verita, Ascona, Schweiz

Verbundene Projekte

Nummer Titel Start Förderungsinstrument
146186 The Higher Spin AdS/CFT correspondence and Mathieu Moonshine 01.04.2013 Projektförderung (Abt. I-III)

Abstract

One of the most important topics in string theory in recent years has been the AdS/CFT correspondence. In its original form it relates string theory on a 5-dimensional Anti-de Sitter background to N=4 superconformal Yang-Mills theory in 4 dimensions. This duality is of great importance since it allows one to gain insight into quantum gravity on the one hand, and into strongly coupled (gauge) theories on the other. Unfortunately, however, a real understanding of why this correspondence works and which ingredients are crucial for its functioning is still missing. This is an important question given that for many interesting applications of the AdS/CFT correspondence, say to QCD or condensed matter physics, other versions of the duality (that cannot be directly justified from string theory) seem to be relevant. In order to gain insight into this problem it is instructive to consider the limit in which the conformal field theory is weakly coupled. In that case, the dual string theory is believed to possess a consistent higher spin subsector that should be dual to the nearly free field theory. This special case is of quite some interest since both sides of the duality are then weakly coupled, and hence one may hope to find a perturbative proof of the AdS/CFT correspondence in this regime. It may also allow one to get a glimpse of the large symmetry that is believed to underlie string theory.About five years ago I made (together with Rajesh Gopakumar) a concrete proposal for such a duality. It relates a specific higher spin theory on AdS3 to a 't Hooft like large N limit of a family of 2-dimensional minimal model conformal field theories. By now substantial support for this proposal has been obtained, and recently the precise connection with string theory has been understood. This has opened the door for a number of interesting problems: in particular, it should be possible to exhibit in detail the structure of the symmetry algebra underlying string theory at its most symmetrical point (the tensionless point), to understand the constraints of this symmetry for various aspects of the theory, and to unravel the relation of these symmetries to the integrable structure that is, for example, visible in the spin-chain approach. Finally, since the duality is also understood in detail at finite N, the 2d CFT makes concrete predictions for quantum gravity effects in AdS3, which it would be very interesting to understand from a perturbative quantum gravity point of view. All of these directions (as well as others in this area) will be pursued. In 2010, Eguchi, Ooguri, and Tachikawa observed that the first few Fourier coefficients of the elliptic genus of K3 can be written in terms of dimensions of Mathieu M24 representations. (The Mathieu group M24 is one of the sporadic finite simple groups.) In previous work I have given very convincing evidence that this observation is true for all Fourier coefficients, and it would be very interesting to understand the microscopic origin of this fact.
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