Matrix quantum mechanics and two-dimensional string theory in non-trivial backgrounds

• Auteur / Autrice : Serguei Alexandrov
• Direction : Ivan Kostov
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique théorique
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Paris 11

Mots clés

Mots clés libres

Modèles de matrices

Perturbations de tachyon

Résumé

La théorie des cordes est le candidat le plus promettant pour la théorie unissant toutes les interactions en incluant la gravitation. Elle a la dynamique très compliquée. C'est pourquoi c'est utile d'étudier ses simplifications. Une de celles-ci est la théorie des cordes non-critique qui peut être définie dans les dimensions inférieures. Le cas particulièrement intéressant est la théorie des cordes à deux dimensions. D'une part elle a la structure très riche et d'autre part elle est soluble exactement. La solution complète de la théorie des cordes à deux dimensions dans le fond le plus simple du dilaton linéaire a été obtenue en utilisant sa représentation comme la mécanique quantique matricielle. Ce modèle des matrices fournit une technique très puissante et découvre l'intégrabilité cachée dans la formulation habituelle de CFT. Cette thèse prolonge la formulation de la théorie des cordes à deux dimensions par des modèles des matrices dans des fonds non-triviaux. Nous montrons comment les perturbations changeants le fond sont incorporés à la mécanique quantique matricielle. Les perturbations sont intégrables et dirigées par l'hiérarchie de Toda. Cette intégrabilité est utilisée pour extraire l'information divers sur le système perturbé: les fonctions des corrélations, le comportement thermodynamique, la structure de l'espace-temps. Les résultats concernant ces et autres questions, comme des effets non-perturbatives dans la théorie des cordes non-critiques, sont présentés dans cette thèse.

String theory is the most promising candidate for the theory unifying all interactions including gravity. It has an extremely difficult dynamics. Therefore, it is useful to study some its simplifications. One of them is non-critical string theory which can be defined in low dimensions. A particular interesting case is 2D string theory. On the one hand, it has a very rich structure and, on the other hand, it is solvable. A complete solution of 2D string theory in the simplest linear dilaton background was obtained using its representation as Matrix Quantum Mechanics. This matrix model provides a very powerful technique and reveals the integrability hidden in the usual CFT formulation. This thesis extends the matrix model description of 2D string theory to non-trivial backgrounds. We show how perturbations changing the background are incorporated into Matrix Quantum Mechanics. The perturbations are integrable and governed by Toda Lattice hierarchy. This integrability is used to extract various information about the perturbed system: correlation functions, thermodynamical behaviour, structure of the target space. The results concerning these and some other issues, like non-perturbative effects in non-critical string theory, are presented in the thesis.