Représentations et fusion des algèbres de Temperley-Lieb originale et diluée

Les algèbres de Temperley-Lieb originales, aussi dites régulières, apparaissent dans de nombreux modèles statistiques sur réseau en deux dimensions: les modèles d'Ising, de Potts, des dimères, celui de Fortuin-Kasteleyn, etc. L'espace d'Hilbert de l'hamiltonien quantique correspondant à chacun de ces modèles est un module pour cette algèbre et la théorie de ses représentations peut être utilisée afin de faciliter la décomposition de l'espace en blocs; la diagonalisation de l'hamiltonien s'en trouve alors grandement simplifiée. L'algèbre de Temperley-Lieb diluée joue un rôle similaire pour des modèles statistiques dilués, par exemple un modèle sur réseau où certains sites peuvent être vides; ses représentations peuvent alors être utilisées pour simplifier l'analyse du modèle comme pour le cas original. Or ceci requiert une connaissance des modules de cette algèbre et de leur structure; un premier article donne une liste complète des modules projectifs indécomposables de l'algèbre diluée et un second les utilise afin de construire une liste complète de tous les modules indécomposables des algèbres originale et diluée. La structure des modules est décrite en termes de facteurs de composition et par leurs groupes d'homomorphismes. Le produit de fusion sur l'algèbre de Temperley-Lieb originale permet de «multiplier» ensemble deux modules sur cette algèbre pour en obtenir un autre. Il a été montré que ce produit pouvait servir dans la diagonalisation d'hamiltoniens et, selon certaines conjectures, il pourrait également être utilisé pour étudier le comportement de modèles sur réseaux dans la limite continue. Un troisième article construit une généralisation du produit de fusion pour les algèbres diluées, puis présente une méthode pour le calculer. Le produit de fusion est alors calculé pour les classes de modules indécomposables les plus communes pour les deux familles, originale et diluée, ce qui vient ajouter à la liste incomplète des produits de fusion déjà calculés par d'autres chercheurs pour la famille originale. Finalement, il s'avère que les algèbres de Temperley-Lieb peuvent être associées à une catégorie monoïdale tressée, dont la structure est compatible avec le produit de fusion décrit ci-dessus. Le quatrième article calcule explicitement ce tressage, d'abord sur la catégorie des algèbres, puis sur la catégorie des modules sur ces algèbres. Il montre également comment ce tressage permet d'obtenir des solutions aux équations de Yang-Baxter, qui peuvent alors être utilisées afin de construire des modèles intégrables sur réseaux.

L'impact du glissement en fréquence lors de l'accélération directe d'électrons par le faisceau laser

L’accélération directe d’électrons par des impulsions ultrabrèves de polarisation radiale fortement focalisées démontre un grand potentiel, notamment, pour la production de paquets d’électrons ultrabrefs. Plusieurs aspects de ce schéma d’accélération restent toutefois à être explorés pour en permettre une maîtrise approfondie. Dans le cadre du présent mémoire, on s’intéresse à l’ajout d’une dérive de fréquence au champ de l’impulsion TM01 utilisée. Les expressions exactes des composantes du champ électromagnétique de l’impulsion TM01 sont établies à partir d’une généralisation du spectre de Poisson. Il s’agit, à notre connaissance, du premier modèle analytique exact pour la description d’une impulsion avec une dérive de fréquence. Ce modèle est utilisé pour étudier l’impact du glissement en fréquence sur le schéma d’accélération, grâce à des simulations “particule test” unidimensionnelles, considérant en premier lieu une énergie constante par impulsion, puis un champ maximum constant. Les résultats révèlent que le glissement en fréquence diminue le gain en énergie maximum atteignable dans le cadre du schéma d’accélération à l’étude ; une baisse d’efficacité de plusieurs dizaines de pourcents peut survenir. De plus, les simulations mettent en évidence certaines différences reliées à l’utilisation d’impulsions avec une dérive vers les basses fréquences ou avec une dérive vers les hautes fréquences : il se trouve que, pour un glissement en fréquence de même grandeur, l’impulsion avec une dérive vers les basses fréquences conduit à un gain en énergie cinétique maximum plus élevé pour l’électron que l’impulsion avec une dérive vers les hautes fréquences.

Towards a performance based design of shear walls based on damage criteria = Vers un dimensionnement performanciel des murs de refend basé sur des critères d'endommagement

Le dimensionnement basé sur la performance (DBP), dans une approche déterministe, caractérise les objectifs de performance par rapport aux niveaux de performance souhaités. Les objectifs de performance sont alors associés à l'état d'endommagement et au niveau de risque sismique établis. Malgré cette approche rationnelle, son application est encore difficile. De ce fait, des outils fiables pour la capture de l'évolution, de la distribution et de la quantification de l'endommagement sont nécessaires. De plus, tous les phénomènes liés à la non-linéarité (matériaux et déformations) doivent également être pris en considération. Ainsi, cette recherche montre comment la mécanique de l'endommagement pourrait contribuer à résoudre cette problématique avec une adaptation de la théorie du champ de compression modifiée et d'autres théories complémentaires. La formulation proposée adaptée pour des charges monotones, cycliques et de type pushover permet de considérer les effets non linéaires liés au cisaillement couplé avec les mécanismes de flexion et de charge axiale. Cette formulation est spécialement appliquée à l'analyse non linéaire des éléments structuraux en béton soumis aux effets de cisaillement non égligeables. Cette nouvelle approche mise en œuvre dans EfiCoS (programme d'éléments finis basé sur la mécanique de l'endommagement), y compris les critères de modélisation, sont également présentés ici. Des calibrations de cette nouvelle approche en comparant les prédictions avec des données expérimentales ont été réalisées pour les murs de refend en béton armé ainsi que pour des poutres et des piliers de pont où les effets de cisaillement doivent être pris en considération. Cette nouvelle version améliorée du logiciel EFiCoS a démontrée être capable d'évaluer avec précision les paramètres associés à la performance globale tels que les déplacements, la résistance du système, les effets liés à la réponse cyclique et la quantification, l'évolution et la distribution de l'endommagement. Des résultats remarquables ont également été obtenus en référence à la détection appropriée des états limites d'ingénierie tels que la fissuration, les déformations unitaires, l'éclatement de l'enrobage, l'écrasement du noyau, la plastification locale des barres d'armature et la dégradation du système, entre autres. Comme un outil pratique d'application du DBP, des relations entre les indices d'endommagement prédits et les niveaux de performance ont été obtenus et exprimés sous forme de graphiques et de tableaux. Ces graphiques ont été développés en fonction du déplacement relatif et de la ductilité de déplacement. Un tableau particulier a été développé pour relier les états limites d'ingénierie, l'endommagement, le déplacement relatif et les niveaux de performance traditionnels. Les résultats ont démontré une excellente correspondance avec les données expérimentales, faisant de la formulation proposée et de la nouvelle version d'EfiCoS des outils puissants pour l'application de la méthodologie du DBP, dans une approche déterministe.

Das "zweite Leben" Erwin Chargaffs : kritische Essayistik zwischen den "Two cultures"

Magdalena Bachmann

State sum models for quantum gravity

This paper reviews the construction of quantum field theory on a 4-dimensional spacetime by combinatorial methods, and discusses the recent developments in the direction of a combinatorial construction of quantum gravity.

Geometrical measurements in three-dimensional quantum gravity

A set of observables is described for the topological quantum field theory which describes quantum gravity in three space-time dimensions with positive signature and positive cosmological constant. The simplest examples measure the distances between points, giving spectra and probabilities which have a geometrical interpretation. The observables are related to the evaluation of relativistic spin networks by a Fourier transform.

Sigma models for genuinely non-geometric backgrounds

The existence of genuinely non-geometric backgrounds, i.e. ones without geometric dual, is an important question in string theory. In this paper we examine this question from a sigma model perspective. First we construct a particular class of Courant algebroids as protobialgebroids with all types of geometric and non-geometric fluxes. For such structures we apply the mathematical result that any Courant algebroid gives rise to a 3D topological sigma model of the AKSZ type and we discuss the corresponding 2D field theories. It is found that these models are always geometric, even when both 2-form and 2-vector fields are neither vanishing nor inverse of one another. Taking a further step, we suggest an extended class of 3D sigma models, whose world volume is embedded in phase space, which allow for genuinely non-geometric backgrounds. Adopting the doubled formalism such models can be related to double field theory, albeit from a world sheet perspective.

The renormalization group via statistical inference

In physics, one attempts to infer the rules governing a system given only the results of imperfect measurements. Hence, microscopic theories may be effectively indistinguishable experimentally. We develop an operationally motivated procedure to identify the corresponding equivalence classes of states, and argue that the renormalization group (RG) arises from the inherent ambiguities associated with the classes: one encounters flow parameters as, e.g., a regulator, a scale, or a measure of precision, which specify representatives in a given equivalence class. This provides a unifying framework and reveals the role played by information in renormalization. We validate this idea by showing that it justifies the use of low-momenta n-point functions as statistically relevant observables around a Gaussian hypothesis. These results enable the calculation of distinguishability in quantum field theory. Our methods also provide a way to extend renormalization techniques to effective models which are not based on the usual quantum-field formalism, and elucidates the relationships between various type of RG.

High-temperature superconductivity in the two-dimensional t-J model: Gutzwiller wavefunction solution

A systematic diagrammatic expansion for Gutzwiller wavefunctions (DE-GWFs) proposed very recently is used for the description of the superconducting (SC) ground state in the two-dimensional square-lattice t-J model with the hopping electron amplitudes t (and t') between nearest (and next-nearest) neighbors. For the example of the SC state analysis we provide a detailed comparison of the method's results with those of other approaches. Namely, (i) the truncated DE-GWF method reproduces the variational Monte Carlo (VMC) results and (ii) in the lowest (zeroth) order of the expansion the method can reproduce the analytical results of the standard Gutzwiller approximation (GA), as well as of the recently proposed 'grand-canonical Gutzwiller approximation' (called either GCGA or SGA). We obtain important features of the SC state. First, the SC gap at the Fermi surface resembles a d(x2-y2) wave only for optimally and overdoped systems, being diminished in the antinodal regions for the underdoped case in a qualitative agreement with experiment. Corrections to the gap structure are shown to arise from the longer range of the real-space pairing. Second, the nodal Fermi velocity is almost constant as a function of doping and agrees semi-quantitatively with experimental results. Third, we compare the

Causal structure of the entanglement renormalization ansatz

We show that the multiscale entanglement renormalization ansatz (MERA) can be reformulated in terms of a causality constraint on discrete quantum dynamics. This causal structure is that of de Sitter space with a flat space-like boundary, where the volume of a spacetime region corresponds to the number of variational parameters it contains. This result clarifies the nature of the ansatz, and suggests a generalization to quantum field theory. It also constitutes an independent justification of the connection between MERA and hyperbolic geometry which was proposed as a concrete implementation of the AdS-CFT correspondence.

Asymptotic scattering and duality in the one-dimensional three-state quantum Potts model on a lattice

We determine numerically the single-particle and the two-particle spectrum of the three-state quantum Potts model on a lattice by using the density matrix renormalization group method, and extract information on the asymptotic (small momentum) S-matrix of the quasiparticles. The low energy part of the finite size spectrum can be understood in terms of a simple effective model introduced in a previous work, and is consistent with an asymptotic S-matrix of an exchange form below a momentum scale p*. This scale appears to vanish faster than the Compton scale, mc, as one approaches the critical point, suggesting that a dangerously irrelevant operator may be responsible for the behaviour observed on the lattice.

Représentations et fusion des algèbres de Temperley-Lieb originale et diluée

Les algèbres de Temperley-Lieb originales, aussi dites régulières, apparaissent dans de nombreux modèles statistiques sur réseau en deux dimensions: les modèles d'Ising, de Potts, des dimères, celui de Fortuin-Kasteleyn, etc. L'espace d'Hilbert de l'hamiltonien quantique correspondant à chacun de ces modèles est un module pour cette algèbre et la théorie de ses représentations peut être utilisée afin de faciliter la décomposition de l'espace en blocs; la diagonalisation de l'hamiltonien s'en trouve alors grandement simplifiée. L'algèbre de Temperley-Lieb diluée joue un rôle similaire pour des modèles statistiques dilués, par exemple un modèle sur réseau où certains sites peuvent être vides; ses représentations peuvent alors être utilisées pour simplifier l'analyse du modèle comme pour le cas original. Or ceci requiert une connaissance des modules de cette algèbre et de leur structure; un premier article donne une liste complète des modules projectifs indécomposables de l'algèbre diluée et un second les utilise afin de construire une liste complète de tous les modules indécomposables des algèbres originale et diluée. La structure des modules est décrite en termes de facteurs de composition et par leurs groupes d'homomorphismes. Le produit de fusion sur l'algèbre de Temperley-Lieb originale permet de «multiplier» ensemble deux modules sur cette algèbre pour en obtenir un autre. Il a été montré que ce produit pouvait servir dans la diagonalisation d'hamiltoniens et, selon certaines conjectures, il pourrait également être utilisé pour étudier le comportement de modèles sur réseaux dans la limite continue. Un troisième article construit une généralisation du produit de fusion pour les algèbres diluées, puis présente une méthode pour le calculer. Le produit de fusion est alors calculé pour les classes de modules indécomposables les plus communes pour les deux familles, originale et diluée, ce qui vient ajouter à la liste incomplète des produits de fusion déjà calculés par d'autres chercheurs pour la famille originale. Finalement, il s'avère que les algèbres de Temperley-Lieb peuvent être associées à une catégorie monoïdale tressée, dont la structure est compatible avec le produit de fusion décrit ci-dessus. Le quatrième article calcule explicitement ce tressage, d'abord sur la catégorie des algèbres, puis sur la catégorie des modules sur ces algèbres. Il montre également comment ce tressage permet d'obtenir des solutions aux équations de Yang-Baxter, qui peuvent alors être utilisées afin de construire des modèles intégrables sur réseaux.

Stochastic and infinite dimensional analysis

This volume presents a collection of papers covering applications from a wide range of systems with infinitely many degrees of freedom studied using techniques from stochastic and infinite dimensional analysis, e.g. Feynman path integrals, the statistical mechanics of polymer chains, complex networks, and quantum field theory. Systems of infinitely many degrees of freedom create their particular mathematical challenges which have been addressed by different mathematical theories, namely in the theories of stochastic processes, Malliavin calculus, and especially white noise analysis. These proceedings are inspired by a conference held on the occasion of Prof. Ludwig Streit’s 75th birthday and celebrate his pioneering and ongoing work in these fields.

Railgun

Com a presente evolução das railguns na Marinha dos Estados Unidos da América e possível instalação em seus navios num futuro muito próximo, outras marinhas se seguirão. Creio que será do interesse da Marinha Portuguesa acompanhar esta evolução tecnológica, considerando as vantagens que advém da adoção deste tipo de armamento. Neste documento são abordados os princípios básicos subjacentes ao funcionamento da railgun, com principal foco nas questões eletrodinâmicas. Pretende-se adquirir familiaridade com este novo tipo de armamento através do estudo crítico dos seus princípios de funcionamento. O princípio básico de funcionamento de uma railgun, à primeira vista, parece bastante simples, à luz da aplicação imediata da expressão da força de Lorentz sobre um condutor percorrido por corrente elétrica. No entanto, tudo se torna mais complicado no caso de uma variação rápida dos parâmetros envolvidos (regime transitório), que exige uma análise mais aprofundada do comportamento da corrente, campos elétrico e magnético, e todos os materiais envolvidos neste sistema. Este trabalho envolveu ainda a construção de duas railguns, uma primeira de dimensões mais pequenas para ganhar familiaridade com o sistema, e uma última de dimensões de laboratório na qual foram feitos vários disparos para testar diferentes tipos de material e dimensões de projétil. Em suma, é demonstrado neste documento uma análise, no domínio do tempo, da distribuição espacial do campo eletromagnético, corrente elétrica e consequente fluxo de energia, complementados por uma parte experimental.

Análisis del concepto de liderazgo y sus aplicaciones en el contexto empresarial

El presente trabajo se realizó con el objetivo de tener una visión completa de las teorías del liderazgo, teniendo de este una concepción como proceso y poder examinar las diversas formas de aplicación en las organizaciones contemporáneas. El tema es enfocado desde la perspectiva organizacional, un mundo igualmente complejo, sin desconocer su importancia en otros ámbitos como la educación, la política o la dirección del estado. Su enfoque tiene que ver con el estudio académico del cual es la culminación y se enmarca dentro de la perspectiva constitucional de la Carta Política Colombiana que reconoce la importancia capital que tienen la actividad económica y la iniciativa privada en la constitución de empresas. Las diversas visiones del liderazgo han sido aplicadas de distintas maneras en las organizaciones contemporáneas y han generado diversos resultados. Hoy, no es posible pensar en una organización que no haya definido su forma de liderazgo y en consecuencia, confluyen en el campo empresarial multitud de teorías, sin que pueda afirmarse que una sola de ellas permita el manejo adecuado y el cumplimiento de los objetivos misionales. Por esta razón se ha llegado a concebir el liderazgo como una función compleja, en un mundo donde las organizaciones mismas se caracterizan no solo por la complejidad de sus acciones y de su conformación, sino también porque esta característica pertenece también al mundo de la globalización. Las organizaciones concebidas como máquinas que en sentido metafórico logran reconstituirse sus estructuras a medida que están en interacción con otras en el mundo globalizado. Adaptarse a las cambiantes circunstancias hace de las organizaciones conglomerados en permanente dinámica y evolución. En este ámbito puede decirse que el liderazgo es también complejo y que es el liderazgo transformacional el que más se acerca al sentido de la complejidad.