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标准模型的配边与形变类

高能物理 - 理论 2022-08-19 v4 强关联电子 高能物理 - 格点 高能物理 - 唯象学 数学物理 math.MP

摘要

具有可逆全局对称性 G(含时空与内部对称性)的量子场论(QFT)在 dd 维时空中的 't Hooft 异常已知由 d+1d+1 维配边群 TPd+1_{d+1}(G) 分类,其群生成元是写为可逆拓扑场论(iTFT)Zd+1_{d+1}d+1d+1 维配边不变量。QFT 的形变类近来被提议由其对称性 G 与 iTFT Zd+1_{d+1} 指定。看似不同的同形变类 QFT 可通过量子相变相互形变。本工作中,我们询问哪个形变类控制具有连续或离散 (BL)(\bf{B}-\bf{L}) 对称性的 4d 未规范或规范 (SU(3)×\timesSU(2)×\timesU(1))/Zq\mathbb{Z}_q 标准模型(SM)(q=1,2,3,6q=1,2,3,6)。我们表明答案包含某些 5d iTFT 的组合:与 (BL)3(\bf{B}-\bf{L})^3(BL)(\bf{B}-\bf{L})-(引力)2^2 4d 微扰局域异常关联的两个 Z\mathbb{Z} 类、一个模 16 类 Atiyah-Patodi-Singer η\eta 不变量与一个模 2 类 Stiefel-Whitney w2w3w_2w_3 不变量(关联 4d 非微扰全局异常),以及涉及高阶对称性的附加 Z3×Z2\mathbb{Z}_3\times\mathbb{Z}_2 类,其带电对象是 Wilson 电或 't Hooft 磁线算符。在局域异常的 Z\mathbb{Z} 类与 24576 个全局异常类中,我们确定了以 (Nf,nνR,(N_f,n_{\nu_{R}}, p',q)(族与“右手sterile”中微子数、磁单极数据、模(族与“右手 sterile”中微子数、磁单极数据、模 q$ 关系)标记的 SM 形变类。大统一与超统一(以新奇异有能隙/无能隙 sector(如拓扑或共形场论)或具拓扑或配边约束的引力 sector 替代 sterile 中微子)皆居于一个 SM 形变类中。SM 附近的邻相/相变/临界区展现超出 SM 现象。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.14765,
  title  = {Cobordism and Deformation Class of the Standard Model},
  author = {Juven Wang and Zheyan Wan and Yi-Zhuang You},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.14765},
  year   = {2022}
}

备注

6 pages. Sequel to arXiv:1910.14668, arXiv:2006.16996, arXiv:2008.06499, arXiv:2012.15860, arXiv:2106.16248, arXiv:2111.10369, arXiv:2202.13498, arXiv:2204.08393. Related prior talks: https://www.youtube.com/results?search_query=cobordism+deformation+standard+model+ultra+unification+crticiality. v4: Phys. Rev. D (Letter)