Главная » Просмотр файлов » Диссертация

Диссертация (1137342), страница 19

Файл №1137342 Диссертация (Isomonodromic deformations and quantum field theory) 19 страницаДиссертация (1137342) страница 192019-05-20СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 19)

Let L ∈ End (H+ ) be the operator defined by (4.28). We define thetau function associated to the Riemann-Hilbert problem for Ψ as(4.29)τ (a) := det L−1 .In order to demonstrate the relation of (4.29) to conventional definition [JMU] ofthe isomonodromic tau function and its extension [ILP], let us compute the logarithmic derivatives of τ with respect to isomonodromic times a1 , . .

. , an−3 . At this pointit is convenient to introduce the notation∆k =1Tr Θ2k ,2¯ k = 1 Tr S2 .∆k2(4.30)¯ 0 ≡ ∆0 and ∆¯ n−2 ≡ ∆n−1 .Recall that ∆Theorem 4.11. We haveτ (a) = Υ (a)−1 τJMU (a) ,(4.31)where τJMU (a) is defined up to a constant independent of a byXda ln τJMU =Tr Ak Al d ln (ak − al ) ,(4.32)0≤k<l≤n−2and the prefactor Υ (a) is given byΥ (a) =n−3Y¯ −∆¯ k−1 −∆k∆ak k.(4.33)k=1Proof. We will proceed in several steps.Step 1. Choose a collection of points a0 close to a in the sense that the same annulican be used to define the tau function τ (a0 ). The collection a0 will be considered fixedwhereas a varies.

Let us compute the logarithmic derivatives of the ratio τ (a) /τ (a0 ).First of all we can writeτ (a)−10 −10PΣ,+ a PΣ,+ (a) P⊕,+ (a)(4.34)= det P⊕,+ aτ (a0 )Note that since PΣ,+ (a) : H+ → HT (a) can be viewed as a projection of elements ofH along HA , the compositionPa0 →a := PΣ,+ (a) PΣ,+ a0−1: HT a0 → HT (a)is also a projection along HA . It therefore coincides with the restriction PΣ H (a0 ) .TOne similarly shows that−1Fa0 →a := P⊕,+ (a) P⊕,+ a0= P⊕ H (a0 ) .T844.2.

Tau functions as Fredholm determinantsThe exterior logarithmic derivative of (4.34) can now be written asτ (a)= − TrHT (a0 ) da (Fa→a0 Pa0 →a ) · Pa→a0 Fa0 →a =da lnτ (a0 )= − TrHT (a0 ) Fa→a0 · da Pa0 →a · Pa→a0 Fa0 →a =00= − TrH P⊕ a · da PΣ (a) · PΣ a P⊕ (a) .(4.35)The possibility to extend operator domains as to have the second equality is a consequence of (4.23).

Furthermore, using once again the projection properties, one showsthatP⊕ (a) 1 − P⊕ a0 = 0.PΣ (a) 1 − PΣ a0 = 0,which reduces the equation (4.35) ton−2X[k]da ln τ (a) = − TrH P⊕ da PΣ = −TrH[k] P⊕ da PΣ .(4.36)k=1Step 2. Let us now proceed to calculation of the right side of (4.36). Computationsof the same type have already been used in the proofs of Lemmata 4.6 and 4.7. Theidea is that Ψ[k] and Ψ̂ have the same jumps on the contour Γ[k] which reduces theintegrals in (4.19), (4.22) to residue computation.

In particular, for f [k] ∈ H[k] withk = 2, . . . , n − 3 we have[k]P⊕ da PΣ f [k] (z) =1(2πi)2‹[k][k]−1Ψ+ (z) Ψ+ (z 0 )[k]−1da Ψ̂+ (z 0 ) Ψ̂+ (z 00 )f [k] (z 00 ) dz 0 dz 00.(z − z 0 ) (z 0 − z 00 )[k]Cin ∪Cout(4.37)The integrals are computed with the prescription that z is located inside the contourof z 0 , itself located inside the contourof z 00 , and then passing to boundary values. But000 −1000 −1since the function (z − z ) da Ψ̂+ (z ) Ψ̂+ (z )has no singularity at z 00 = z 0 , thecontours of z 0 and z 00 can be moved through each other.

This identifies the trace ofthe integral operator on the right of (4.37) with[k]Tr P⊕ da PΣ =no−1−1[k][k]00‹Tr Ψ+ (z) Ψ+ (z ) da Ψ̂+ (z ) Ψ̂+ (z)dz dz 01=−=[k](2πi)2 Cin[k] ∪Cout(z − z 0 )2on−1−1 [k][k]00‹Tr Ψ+ (z ) da Ψ̂+ (z ) · Ψ̂+ (z) Ψ+ (z) dz dz 01=−[k](2πi)2 Cin[k] ∪Cout(z − z 0 )2n o−1−1[k][k]00‹Tr da Ψ̂+ (z)· Ψ+ (z) Ψ+ (z ) Ψ̂+ (z ) dz dz 01−,[k](2πi)2 Cin[k] ∪Cout(z − z 0 )2where z is considered to be inside the contour of z 0 . The first term vanishes since the[k][k]contours Cin and Cout in the integral with respect to z can be merged.

In the second854. Fredholm determinant and Nekrasov sum representations of isomonodromic tau functionsterm the integral with respect to z 0 is determined by the residue at z 0 = z, whichyields˛n o−1−11[k][k][k]Tr P⊕ da PΣ =Tr da Ψ̂+ (z)· Ψ+ (z) · ∂z Ψ+ (z) Ψ̂+ (z) dz.[k]2πi Cin[k] ∪Cout[k]Recall that Ψ̂+ , Ψ+ are related to fundamental matrix solutions Φ, Φ[k] of n-pointand 3-point Fuchsian systems by−Sk−1−1Φ (z) ,Ψ̂+ (z) [k] = Sk−1 (−z)−Sk Φ (z) ,Ψ̂+ (z) [k] = Sk−1 (−z)CC out in[k][k]−S−1Ψ+ (z) [k] = Sk−1 (−z)−Sk Φ[k] (z) .Ψ+ (z) [k] = Sk−1(−z) k−1 Φ[k] (z) ,CoutCinThis leads to˛on1−1[k]Tr P⊕ da PΣ =Tr da Φ−1 · Φ[k] · ∂z Φ[k] Φ dz =[k]2πi Cin[k] ∪Coutno−1= resz=ak Tr da Φ · Φ−1 ∂z Φ · Φ−1 − ∂z Φ[k] · Φ[k].(4.38)The contributions of the subspaces H[1] and H[n−2] to the trace (4.36) can be computed[k][k]in a similar fashion.

The only difference is that instead of merging Cin with Cout one[1][n−2]should now shrink the contour Cout to 0 and Cinto ∞. The result is given by thesame formula (4.38).Step 3. To complete the proof, it now remains to compute the residues in (4.38).Note that near the regular singularity z = ak the fundamental matrices Φ, Φ[k] arecharacterized by the behavior!∞XΦ (z → ak ) = Ck (ak − z)Θk 1 +gk,l (z − ak )l Gk ,(4.39a)Φ[k] (z → ak ) = Ck (ak − z)Θk1+l=1∞X![k]g1,l (z − ak )l[k]G1 .(4.39b)l=1The coinciding leftmost factors ensure the same local monodromy properties.

The[k]rightmost coefficients appear in the n-point and 3-point RHPs as Gk = Ψ (ak ), G1 =Ψ[k] (ak ). It becomes straightforward to verify that as z → ak , one hashi−1[k]∂z Φ · Φ−1 − ∂z Φ[k] · Φ[k] = Ck (ak − z)Θk gk,1 − g1,1 + O (z − ak ) (ak − z)−Θk Ck−1 ,Θk dakΘk−1da Φ · Φ = Ck (ak − z)−+ O (1) (ak − z)−Θk Ck−1 .z − akIn combination with (4.36), (4.38), this in turn implies thatda ln τ (a) =n−3X[k]Tr Θk gk,1 − g1,1 dak .k=186(4.40)4.2. Tau functions as Fredholm determinantsSubstituting local expansion (4.39a) into the Fuchsian system (4.14), we may recursively determine the coefficients gk,l . In particular, the first coefficient gk,1 satisfies!n−2XAlgk,1 + [Θk , gk,1 ] = G−1Gk ,(4.41)ka−akll=0,l6=kso thatn−3Xk=1Tr (Θk gk,1 ) dak =n−3 Xn−2XTr Ak Aldak = da ln τJMU .ak − alk=1 l=0,l6=k(4.42)The 3-point analog of the relation (4.41) is[k]hi[k][k][k] A[k] −1g1,1 + Θk , g1,1 = G1 0 G1 ,akwhich gives[k] 2[k] 2[k] 2 Tr A[k] A[k]Tr A∞ − A0 − A1¯k − ∆¯ k−1 − ∆k∆[k]01Tr Θk g1,1 ===.

(4.43)ak2akakCombining (4.40) with (4.42) and (4.43) finally yields the statement of the theorem.Corollary 4.12. Jimbo-Miwa-Ueno isomonodromic tau function τJMU (a) admits ablock Fredholm determinant representationτJMU (a) = Υ (a) · det (1 − K) ,(4.44)where the operator K is defined by (4.26). Its N × N subblocks (4.20) are expressed interms of solutions Ψ[k] of RHPs associated to 3-point Fuchsian systems with prescribedmonodromy.Example: 4-point tau functionIn order to illustrate the developments of the previous subsection, let us considerthe simplest nontrivial case of Fuchsian systems with n = 4 regular singular points.Three of them have already been fixed at a0 = 0, a2 = 1, a3 = ∞.

There remains asingle time variable a1 ≡ t. To be able to apply previous results, it is assumed that0 < t < 1.The monodromy data are given by 4 diagonal matrices Θ0,t,1,∞ of local monodromyexponents and connection matrices C0 , Ct,± , C1,± , C∞ satisfying the relations−1M0 ≡ C0 e2πiΘ0 C0−1 = Ct,− Ct,+,−1−1e2πiS = Ct,− e2πiΘt Ct,+= C1,− C1,+Observe that, in the hope to make the notation more intuitive, it has been slightlychanged as compared to the general case. The indices 0, 1, 2, 3 are replaced by0, t, 1, ∞.

Also, for n = 4 there is only one nontrivial matrix M0→k (namely, withk = 1). Therefore it becomes convenient to work from the very beginning in a874. Fredholm determinant and Nekrasov sum representations of isomonodromic tau functions-s( )-z-s( )-zt+8-18-z Q( ) C-z-Q-1( ) 0C0t01e -2pis-1M1t-z)-Q C-1t,-(-z-Q(1 ) C1,+8t-z)-Q C-1t,e -2pisM0(-1t-z-Q1-1(1 ) C1,-Figure 4.10: Contour Γ̂ and jump matrices Jˆ for the 4-punctured spheredistinguished basis where M0→1 is given by a diagonal matrix e2πiS with Tr S =Tr (Θ0 + Θt ) = − Tr (Θ1 + Θ∞ ). In terms of the previous notation, this correspondsto setting S1 = S and S1 = 1.

The eigenvalues of S will be denoted by σ1 , . . . , σN .Recall (cf Assumption 4.3) that S is chosen so that these eigenvalues satisfy|< (σα − σβ )| ≤ 1,σα − σβ 6= ±1.(4.45)The 4-punctured sphere is decomposed into two pairs of pants T [L] , T [R] by oneannulus A as shown in Fig. 4.10. The space H is a sum[L]H = H+ ⊕ H− ,[R]H± = Hout,± ⊕ Hin,∓ .(4.46)Both subspaces H± may thus be identified with the space HC := CN ⊗L2 (C) of vectorvalued square integrable functions on a circle C centered at the origin and belongingto the annulus A. It will be very convenient for us to represent the elements of HCby their Laurent series inside A,X1f (z) =f p z − 2 +p ,f p ∈ CN .(4.47)p∈Z0In particular, the first and second component of H+ in (4.46) consist of functionswith vanishing negative and positive Fourier coefficients, respectively, i.e.

they maybe identified with Π+ HC and Π− HC . At this point the use of half-integer indices p ∈ Z0for Fourier modes may seem redundant, but its convenience will quickly become clear.When n = 4, the representation (4.44) reduces to12 −Θ2 −Θ20aTrS()t det (1 − U ) ,0τJMU (t) = t 2U=∈ End (HC ) ,(4.48)d 0884.2. Tau functions as Fredholm determinants-s( )-z-1e-1( ) C0-z0-z0e-z -Q-11M-1( ) C1-1M0Q-2pis1-z-Q18-z-Q08-s( )-z-Q(1 ) C1,+-2pis8-z -Q(1 ) t Ct,+-1(1 ) C1,--1(1 ) t Ct,-Figure 4.11: Contours and jump matrices for Ψ̃[L] (left) and Ψ[R] (right)where the operators a ≡ a[R] ≡ a[2] : Π− HC → Π+ HC and d ≡ d[L] ≡ d[1] : Π+ HC →Π− HC are given by1(ag) (z) =2πi(dg) (z) =12πi˛−100Ψ[R] (z) Ψ[R] (z 0 )a (z, z ) =z − z000a (z, z ) g (z ) dz ,C−1,(4.49a)˛1 − Ψ[L] (z) Ψ[L] (z 0 )−1d (z, z 0 ) g (z 0 ) dz 0 ,d (z, z 0 ) =Cz − z0.(4.49b)The contour C is oriented counterclockwise, which is the origin of sign difference in theexpression for d as compared to (4.20d).

In the Fourier basis (4.47), the operators aand d are given by semi-infinite matrices whose N ×N blocks a−qp , d−pq are detereminedbyXX1111a (z, z 0 ) =a−qp z − 2 +p z 0− 2 +q ,d (z, z 0 ) =d−pq z − 2 −p z 0− 2 −q .(4.50)p,q∈Z0+p,q∈Z0+It should be emphasized that the indices of a−qp and d−pq belong to different ranges,since in both cases p, q are positive half-integers.The matrix functions Ψ[L] (z), Ψ[R] (z) appearing in the integral kernels of a andd solve the 3-point RHPs associated to Fuchsian systems with regular singularities at0, t, ∞ and 0, 1, ∞, respectively. In order to understand the dependence of the 4-pointtau function on the time variable t, let us rescale the fundamental solution of the firstsystem by settingz .(4.51)Φ[L] (z) = Φ̃[L]tThe rescaled matrix Φ̃[L] (z) solves a Fuchsian system characterized by the same monodromy as Φ[L] (z) but the corresponding singular points are located at 0, 1, ∞. Denoteby Ψ̃[L] (z) the solution of the RHP associated to Φ̃[L] (z).

Характеристики

Тип файла
PDF-файл
Размер
1,61 Mb
Высшее учебное заведение

Список файлов диссертации

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6417
Авторов
на СтудИзбе
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее