非线性sigma模型中的不可逆缺陷及其与拓扑序的耦合

非线性sigma模型出现在广泛的物理情境中，例如具有自发破缺连续全局对称性的长程序。还有大量量子临界性在其相图中承认sigma模型描述，而没有已知的紫外完备量子场论描述。我们研究了任意时空维度下一般非线性sigma模型中的缺陷，包括由缺陷上拓扑相互作用表征的“电”缺陷，以及由等距同构和同伦群表征的“磁”缺陷。我们使用电荷-磁通附着的一种类比来表明磁缺陷一般是不可逆的，且电缺陷和磁缺陷形成将不同维度的缺陷组合成高阶群对称性类比的结。我们探索了通过缺陷附着将非线性sigma模型耦合到拓扑量子场论的推广，这修改了缺陷的不可逆融合与编织。我们讨论了若干应用，包括规范理论中自发对称性破缺的能量尺度约束和低能动力学情景，以及轴子规范理论。