Thèse soutenue

Supermultiplets exotiques en six dimensions : symétries, quantifications et dynamique
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Auteur / Autrice : Yi Zhang
Direction : Ruben Minasian
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance le 20/10/2021
Etablissement(s) : université Paris-Saclay
Ecole(s) doctorale(s) : Physique en Ile de France
Partenaire(s) de recherche : référent : Faculté des sciences d'Orsay
graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Physique (2020-....)
Laboratoire : Institut de physique théorique (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 1982-....)
Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marc Henneaux, Christopher Michael Hull, Axel Kleinschmidt, Leron Borsten, Iosif Bena
Rapporteurs / Rapporteuses : Marc Henneaux, Christopher Michael Hull

Résumé

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Parmi les représentations autorisées de la supersymétrie étendue en six dimensions, il existe des multiplets chiraux ``exotiques" contenant des tenseurs mixtes de spin deux au lieu d'un graviton conventionnel. En particulier, le multiplet N=(4,0) contient un graviton exotique à quatre indices, et il a été conjecturé qu'une théorie en interaction basée sur ce multiplet apparaît dans la limite à couplage fort de la théorie M compactifiée sur T⁶. La première partie originale de cette thèse présente une étude algébrique de ces multiplets et leur plongement possible dans le cadre de la ``théorie des champs exceptionnelle"; un résultat important est que les impulsions six-dimensionnelles ne correspondent pas à une section conventionnelle de l'espace-temps. Compactifiés sur un cercle, ces multiplets donnent lieu aux mêmes degrés de liberté que ceux de la supergravité en cinq dimensions avec le même nombre de supersymétries. Cependant, en considérant les anomalies et la génération de couplages de Chern-Simons, nous avons des raisons de douter que leur dynamique reproduit celle des supergravités en cinq dimensions. Nous proposons une réalisation différente, similaire à celle de la théorie F: les espaces-temps fibrés par un tore T³ de volume fixe y jouent un rôle important et suggèrent que la dynamique de la supergravité n'émergerait qu'en compactifiant vers trois dimensions. Ces multiplets exotiques contiennent aussi des champs de tenseurs-spineurs antisymétriques de rang deux. Dans la dernière partie de cette thèse, la quantification de champs de tenseurs-spineurs antisymétriques ψαμ1...μp généraux, de rang et en dimension arbitraires, est effectuée en utilisant le formalisme des antichamps de Batalin et Vilkovisky. Comme dans le cas du gravitino (ρ=1), un fantôme dynamique de Nielsen-Kallosh apparaît dans les jauges Gaussiennes contenant un opérateur différentiel. L'apparition de ce ``troisième fantôme" est décrite dans le formalisme BV pour une théorie de jauge réductible arbitraire. Finalement, le spectre de fantômes est utilisé en conjonction avec le théorème de l'indice d'Atiyah et Singer pour calculer les anomalies gravitationnelles de ces champs.