【供稿：物理学院】近日，吉林大学物理学院理论中心的何松教授、欧阳昊副教授与来自伊朗和意大利的科学家合作，在场论形变领域取得了新突破。研究成果以“Geometric Formulation of Generalized Root-TTbar Deformations”为题，发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters) 133卷111602期（2024年）。
量子场论和广义相对论是现代物理学中描述微观粒子相互作用与引力的两大核心理论。然而，如何将这两者结合，构建统一的量子引力理论，一直是物理学界面临的重大挑战。近年来，TTbar形变作为一种通过能动张量引入的无关形变理论，受到了广泛关注。该理论可以在不改变低能行为的前提下，改变量子场论的紫外性质，为构建紫外完备的量子引力理论提供了新的可能。TTbar形变在统一量子场论和引力方面展现出重要应用，尤其在解决量子引力与黑洞信息悖论等前沿问题时具有深远影响。然而，尽管TTbar形变在二维场论中取得了显著进展，其在高维时空的推广仍然面临巨大挑战。
何松、欧阳昊及研究团队通过创新的几何化方法，提出了一个可用于描述任意维度广义TTbar形变和根号TTbar形变的理论框架。在该框架下，广义TTbar形变和根号TTbar形变的场论作用量的动力学，等价于未形变的场论与几何作用量的相互作用。这一框架具备广泛的应用，能够描述包括四维ModMax理论在内的多种非线性规范理论——ModMax理论是一种具备电磁对偶性的非线性电动力学。通过这一框架，形变后的场论与广义相对论的耦合问题，可以等效地转化为未形变的场论与修改后的引力耦合问题，从而为复杂的量子场论问题和引力问题的互相转换提供了新的思路。这一理论框架不仅为理解量子引力和黑洞物理提供了全新视角，也为构建紫外完备的量子引力理论开辟了新的研究途径。
该研究由吉林大学物理学院作为第一单位完成，论文作者按高能理论物理界的惯例，依照姓氏字母顺序排序。该工作得到了德国马普学会、国家自然科学基金以及吉林省科技发展计划等项目的大力支持。
全文链接：
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.111602