Unterscheidet sich der Ising CFT vom Majorana CFT?

Wenn ich mit " Ising CFT " die konforme Feldtheorie meine, die die kritische Quanten-Ising-Kette beschreibt H = N ( σ N z σ N X σ N + 1 X ) und mit ' Majorana CFT ' meine ich die konforme Feldtheorie, die ihre Jordan-Wigner-Transformation beschreibt (oder für Feldtheorie-Enthusiasten, S D 2 X ( χ ~ χ + χ ~ χ ~ ) ), ist es wahr, dass, obwohl beide CFTs mit sind C = 1 2 sind es tatsächlich unterschiedliche CFTs ?

Natürlich kann alles, was für eine berechnet werden kann, in der anderen Sprache berechnet werden (da sie sich gegenseitig abbilden), aber es scheint, dass ihre Physik ganz anders ist (genauso wie die symmetriebrechende Quanten-Ising-Kette auf die topologische Kitaev-Kette abgebildet wird ). Insbesondere der Ising CFT hat die drei Vorwahlen 1 , ϵ , σ mit entsprechenden konformen Abmessungen ( 0 , 0 ) , ( 1 2 , 1 2 ) Und ( 1 16 , 1 16 ) . Auf der anderen Seite hat die Majorana CFT die drei Vorwahlen 1 , χ , χ ~ mit entsprechenden konformen Abmessungen ( 0 , 0 ) , ( 1 2 , 0 ) Und ( 0 , 1 2 ) . Es stimmt, dass ich die Primärfarben des einen als nicht-lokale Operatoren in den anderen schreiben kann (z. B. die σ der Ising CFT kann als stringy Objekt in der fermionischen Sprache geschrieben werden), aber da Primärfarben per Definition lokale Objekte sind, nenne ich diese nicht-lokalen Objekte nicht Primärfarben , richtig?

Ich will das nicht zu einer Frage der Semantik machen, sondern eher der Physik. Ich möchte eine Bestätigung (oder Widerlegung) des physikalischen Unterschieds zwischen diesen beiden CFTs erhalten. Insbesondere frage ich mich, inwieweit ich das (nicht) beachten sollte σ Betreiber eine primäre in der Majorana CFT. Zwei mögliche physikalische Kriterien fallen mir ein:

  1. Wenn ich die kritische Ising-Kette in endlicher Größe skaliere, kann ich durch Betrachten des Energiespektrums zB die extrahieren 1 16 + 1 16 = 1 8 Skalierungsdimension. Nach meinem Verständnis würde eine Skalierung der kritischen Majorana-Kette mit endlicher Größe diese Skalierungsdimension nicht ergeben. Dies wäre ein objektives Kriterium dafür, dass die Primärfarben beider CFTs unterschiedlich sind.
  2. Wenn ich mir zB so etwas anschauen würde tr Q L 0 für den Majorana CFT, gäbe es eine 1 16 Beitrag? Wenn ich mir die Partitionsfunktion (ein verwandtes, aber etwas anderes Objekt) der Majorana-CFT anschaue, bekomme ich diesen Beitrag nach meinem Verständnis (nicht) abhängig von den Randbedingungen der Fermionen. Insbesondere wenn ich für mein Majorana periodische Randbedingungen in Raum und Zeit nehme, dann impliziert die modulare Invarianz nicht , dass diese vorhanden sind 1 16 konformes Maß. Der Teil, bei dem ich mir nicht sicher bin: Sind diese Randbedingungen diejenigen, die natürlich sind, wenn ich nur auf der fermionischen Seite lebe? (Auf den ersten Blick scheint es so, aber meine Lektüre von Di Francesco et al. [für Neugierige: Abschnitt 10.3, S. 346] scheint zu implizieren, dass antiperiodische zeitliche Randbedingungen für Fermionen aufgrund der Zeitordnung natürlich sind, dann wieder sie sagen Sie es nicht in diesen Worten, also könnte meine Lektüre sehr gut falsch sein!)

Antworten (1)

Ich würde sagen, dass, während die Ising CFT eine CFT der üblichen Art ist, die Majorana CFT ein verfeinertes Objekt ist, das in jeder Spinstruktur auf der Raumzeitoberfläche untersucht werden kann. Die beiden sind durch Bosonisierung verwandt. Das heißt, die Ising-CFT wird aus der Majorana-CFT durch Summieren über alle möglichen Spinstrukturen, gewichtet mit der Arf-Invariante, erhalten. Dies bedeutet, dass unterschiedliche Zustände (äquivalent Knotenoperatoren) der Ising-CFT-Zustände in unterschiedlichen Spinstruktursektoren (antiperiodisch oder periodisch) der Majorana-CFT sein können. Ich glaube, diese Beziehung zwischen Partitionsfunktionen kann im großen gelben Buch gefunden werden. Anton Kapustin und ich haben dazu auch etwas in diesem Paper (pdf) ab Seite 4 geschrieben.

Update: Ich habe in einem kürzlich erschienenen Artikel ausführlich über die Bosonisierung der freien Majorana- und Dirac-Fermionen in 1+1D geschrieben, den Sie auf arxiv lesen können .

Entschuldigen Sie die alte Frage, aber es ist mir nicht klar, wie die Ising- und Majorana-CFTs durch die JW-Transformation verwandt sind. Wenn wir das Ising-Modell in seiner diskreten Form nehmen und eine JW-Transformation durchführen, erhalten wir naiverweise eine Majorana-Theorie, die /nur/ periodisch ist, wenn die Fermion-Parität gerade ist, und antiperiodisch /nur/, wenn die Fermion-Parität ungerade ist. Aber wenn wir zu den Kontinuums-CFTs gehen, geht diese Unterscheidung zwischen gerader und ungerader Parität irgendwie verloren und wir summieren einfach über alle verschiedenen Spin-Strukturen? Ich habe Schwierigkeiten, genau zu verstehen, wie das passiert.
Hallo @HenryShackleton, Sie können hier arxiv.org/abs/1701.08264 in Abschnitt 2.1 nachsehen, wie die Sektoren übereinstimmen sollen. Sie sollten in der Lage sein, dies von JW abzuleiten.
Danke - ich glaube, ich habe immer noch Probleme, die Korrespondenz zwischen den beiden Modellen zu sehen. Wenn wir alle verschiedenen Spinstrukturen in der Fermionentheorie summieren, dann summieren wir gemäß diesem Artikel über beide Z 2 -verdreht und Z 2 -unverdrehter Sektor der bosonischen Theorie? Bedeutet dies, dass die Ising-CFT sowohl periodische als auch antiperiodische Randbedingungen auf der Quanten-Ising-Kette enthält?
Außerdem heißt es, dass die Bosonik Z 2 -Untwisted-Sektor entspricht den NS- und R-Sektoren mit gerader Fermion-Parität, was die JW-Transformation in der Quanten-Ising-Kette nicht tut - die Kopplung zwischen dem letzten und dem ersten Fermion nach der JW-Transformation ist exp ( ich π ich C ich C ich ) , die periodische Randbedingungen auferlegt, wenn die Fermionenparität gerade ist, und antiperiodische Randbedingungen, wenn die Fermionenparität ungerade ist. Mit der Notation aus dem Papier hätte ich das erwartet B 0 = F R + F N S .
@HenryShackleton Ich denke, was vielleicht verwirrend ist, ist, dass das, was in den Spin-Operatoren periodisch aussieht, für die Felder tatsächlich antiperiodisch ist. Denken Sie in der Tat daran, dass ein Fermionenfeld um einen kleinen Kreis herum, der eine Scheibe begrenzt, auch außerhalb jeglicher Grenzen eine Antiperiode BC haben muss. Die Fermion-Parität des Grundzustands eines Kitaev-Drahts mit periodischer Spinstruktur sollte beispielsweise ungerade sein.
@HenryShackleton In Bezug auf die Ising-CFT bezieht sich die Bosonisierung im Allgemeinen auf die Ising-CFT, die an ein Hintergrund-Z / 2-Eichfeld gekoppelt ist (nicht summiert), auf die Majorana-CFT, die an eine Spinstruktur gekoppelt ist (ebenfalls nicht summiert).