理论物理所在量子场论研究中取得进展

摘要: 　　高圈振幅的计算用传统的费曼图方法极其困难，高圈引力振幅取得的一些新结果正是得益于近年来散射振幅领域的新方法学习。特别是关于色因子和动量因子对偶(color-kinematics duality)的学习，使得传统费曼图方法难 ...

　　高圈振幅的计算用传统的费曼图方法极其困难，高圈引力振幅取得的一些新结果正是得益于近年来散射振幅领域的新方法学习。特别是关于色因子和动量因子对偶(color-kinematics duality)的学习，使得传统费曼图方法难以实现的高圈引力计算成为可能。色因子和动量因子的对偶表明规范场中的色规范群和时空动量有着意外的对偶关系；而且神奇的是，一旦构造出满足该对偶的规范场振幅，便可以直接得到相关的引力振幅，这也揭示了规范场和引力存在深刻的联系。这些联系至今还没有一个很好的理解。在树图水平，色因子和动量因子的对偶可以有某些构造性的证明，但是在圈图水平，这一对偶的存在还只是个猜测。该对偶在2012年初便已经实现了四圈的构造，然而，尽管数年来有大量的五圈水平的尝试，但一直没有成功。特别是如果能在五圈散射振幅实现这一对偶，将对解决长期以来关于最大超引力的五圈紫外发散的争议至关重要。五圈的困难源于这一计算相当复杂而极富挑战，另一方面，也让人怀疑是否只在四圈以及更低圈的情形对偶才成立。
　　杨刚通过学习最大超对称规范理论中的形状因子，成功在五圈实现了色因子和动量因子的对偶，是这一对偶长期停留在四圈后的首次突破，预示了色因子和动量因子的对偶应该在更一般的意义下成立。此外，这一结果也首次给出了规范场中五圈形状因子的结果，对于计算非平面五圈cusp反常量纲这一表征红外发散的重要物理量也提供了关键的出发点。相关论文被物理评论快报接收发表，并被审稿人评价为“理论高能物理中里程碑和灯塔式的计算”。
　　该学习工作得到中科院百人计划和中科院前沿科学重点学习项目的支持。
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