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The Higher Structure of Symmetries

Projektbeschreibung

Erforschung verallgemeinerter Symmetrien in Quantenfeldern

Theorien zu Quantenfeldern (QFT) sind für die moderne Physik von wesentlicher Bedeutung, doch viele ihrer Verhaltensweisen (insbesondere während Phasenübergängen oder über Energieskalen hinweg) sind noch unerforscht. Ein neuer Ansatz, der „verallgemeinerte Symmetrien“ nutzt, gewinnt zunehmend an Bedeutung, um verborgene Muster in QFT aufzudecken. Die dadurch gewonnenen Erkenntnisse könnten unser Verständnis vieler Phänomene von der Teilchenphysik bis hin zur Materialwissenschaft verändern. In diesem Zusammenhang wird das ERC-finanzierte Projekt HIGH Werkzeuge aus der topologischen Feldtheorie und der Stringgeometrie sowie Dualitäten kombinieren, um verallgemeinerte Symmetrien zu erforschen. Das Team erarbeitet neue Auswahlregeln für Quantenfelder. Ziel ist es, einige der grundlegendsten offenen Fragen der Quantentheorie anzugehen und die Denkweise der Physik über Symmetrie zu revolutionieren.

Ziel

Quantum field theories (QFTs) are among the most powerful tools of modern theoretical physics, with wide applications from condensed matter to elementary particle physics, phase transitions, and quantum gravity. Over the past decade, and with tremendous progress over the past two years, QFT is undergoing a revolution: a generalized notion of symmetries, capable of giving conserved quantum numbers to extended field configurations, has emerged. Generalized symmetries are radically changing many aspects of the formalism, with applications ranging from the stability of impurities and defects in condensed matter systems, to the physics of hadrons in the standard model, as well as to the structures of phases. The hallmark of generalized symmetries is their higher structure, which encodes much more refined and sophisticated information about the QFT than that of ordinary symmetries.

The goal of this reaserch proposal is to consolidate my research team, which will be devoted to develop and exploit the higher structure of symmetries to attack foundational open questions about QFT. In particular, in this project we will exploit the higher structures to obtain novel selection rules on QFT correlators, to constrain the behavior of quantum fields upon phase transitions and dualities, and most importantly to give new tools to study the behavior of QFTs across different energy scales along the flow of renormalization. To this end we are exploiting two different strategies. Firstly, we capitalize on the description of generalized symmetries as topological membranes, which allows the characterization of the higher structure via QFT correlators and topological field theory techniques. Secondly, we use a combination of tools ranging from dualities to higher dimensional QFT, and strings geometry, to probe regimes that are out of reach of more conventional methods. These strategies are complementary and intertwined.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-COG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

UPPSALA UNIVERSITET
Netto-EU-Beitrag
€ 1 999 259,00
Adresse
VON KRAEMERS ALLE 4
751 05 Uppsala
Schweden
Region
Östra Sverige Östra Mellansverige Uppsala län
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
€ 1 999 259,00

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