A unified and complete construction of all finite dimensional irreducible representations of gl(2|2)

Representations of the non-semisimple superalgebra gl(2/2) in the standard basis are investigated by means of the vector coherent state method and boson-fermion realization. All finite-dimensional irreducible typical and atypical representations and lowest weight (indecomposable) Kac modules of gl(2/2) are constructed explicity through the explicit construction of all gl(2) circle plus gl(2) particle states (multiplets) in terms of boson and fermion creation operators in the super-Fock space. This gives a unified and complete treatment of finite-dimensional representations of gl(2/2) in explicit form, essential for the construction of primary fields of the corresponding current superalgebra at arbitrary level.

Level-one highest weight representations of U-q[g1(1 vertical bar 1)] and associated vertex operators

We study the level-one irreducible highest weight representations of U-q[gl(1\1)] and associated q-vertex operators. We obtain the exchange relations satisfied by these vertex operators. The characters and supercharacters associated with these irreducible representations are calculated'. (C) 2000 Published by Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Exact results for Wilson loops in arbitrary representations

We compute the exact vacuum expectation value of 1/2 BPS circular Wilson loops of TeX = 4 U(N) super Yang-Mills in arbitrary irreducible representations. By localization arguments, the computation reduces to evaluating certain integrals in a Gaussian matrix model, which we do using the method of orthogonal polynomials. Our results are particularly simple for Wilson loops in antisymmetric representations; in this case, we observe that the final answers admit an expansion where the coefficients are positive integers, and can be written in terms of sums over skew Young diagrams. As an application of our results, we use them to discuss the exact Bremsstrahlung functions associated to the corresponding heavy probes.

Orthogonality relations and supercharacter formulas of U(m vertical bar n) representations

In this paper we obtain the orthogonality relations for the supergroup U(m|n), which are remarkably different from the ones for the U(N) case. We extend our results for ordinary representations, obtained some time ago, to the case of complex conjugated and mixed representations. Our results are expressed in terms of the Young tableaux notation for irreducible representations. We use the supersymmetric Harish-Chandra-Itzykson-Zuber integral and the character expansion technique as mathematical tools for deriving these relations. As a byproduct we also obtain closed expressions for the supercharacters and dimensions of some particular irreducible U(m|n) representations. A new way of labeling the U(m|n) irreducible representations in terms of m + n numbers is proposed. Finally, as a corollary of our results, new identities among the dimensions of the irreducible representations of the unitary group U(N) are presented. © 1997 American Institute of Physics.

Coherent state construction of representations of osp(2|2) and primary fields of osp(2|2) conformal field theory

Representations of the superalgebra osp(2/2)(k)((1)) and current superalgebra. osp(2/2)k in the standard basis are investigated. All finite-dimensional typical and atypical representations of osp(2/2) are constructed by the vector coherent state method. Primary fields of the non-unitary conformal field theory associated with osp(2/2)(k)((1)) in the standard basis are obtained for arbitrary level k. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

On some Finite-Dimensional Representations of Artin Braid Group

Валентин В. Илиев - Авторът изучава някои хомоморфни образи G на групата на Артин на плитките върху n нишки в крайни симетрични групи. Получените пермутационни групи G са разширения на симетричната група върху n букви чрез подходяща абелева група. Разширенията G зависят от един целочислен параметър q ≥ 1 и се разцепват тогава и само тогава, когато 4 не дели q. В случая на нечетно q са намерени всички крайномерни неприводими представяния на G, а те от своя страна генерират безкрайна редица от неприводими представяния на групата на плитките.

Twisted quantum affine superalgebra Uq[gl(m|n)(2)] and new Uq[osp(m|n)] invariant R-matrices

The minimal irreducible representations of U-q[gl(m|n)], i.e. those irreducible representations that are also irreducible under U-q[osp(m|n)] are investigated and shown to be affinizable to give irreducible representations of the twisted quantum affine superalgebra U-q[gl(m|n)((2))]. The U-q[osp(m|n)] invariant R-matrices corresponding to the tensor product of any two minimal representations are constructed, thus extending our twisted tensor product graph method to the supersymmetric case. These give new solutions to the spectral-dependent graded Yang-Baxter equation arising from U-q[gl(m|n)((2))], which exhibit novel features not previously seen in the untwisted or non-super cases.

Eigenvalues of Casimir operators for gl(m/infinity)

A full set of Casimir operators for the Lie superalgebra gl(m/infinity) is constructed and shown to be well defined in the category O-FS generated by the highest-weight irreducible representations with only a finite number of non-zero weight components. The eigenvalues of these Casimir operators are determined explicitly in terms of the highest weight. Characteristic identities satisfied by certain (infinite) matrices with entries from gl(m/infinity) are also determined.

Quasispin graded-fermion formalism and gl(m vertical bar n)down arrow osp(m vertical bar n) branching rules

The graded-fermion algebra and quasispin formalism are introduced and applied to obtain the gl(m\n)down arrow osp(m\n) branching rules for the two- column tensor irreducible representations of gl(m\n), for the case m less than or equal to n(n > 2). In the case m < n, all such irreducible representations of gl(m\n) are shown to be completely reducible as representations of osp(m\n). This is also shown to be true for the case m=n, except for the spin-singlet representations, which contain an indecomposable representation of osp(m\n) with composition length 3. These branching rules are given in fully explicit form. (C) 1999 American Institute of Physics. [S0022-2488(99)04410-2].

Integrability and exact solution of an electronic model with long range interactions

We present an electronic model with long range interactions. Through the quantum inverse scattering method, integrability of the model is established using a one-parameter family of typical irreducible representations of gl(211). The eigenvalues of the conserved operators are derived in terms of the Bethe ansatz, from which the energy eigenvalues of the Hamiltonian are obtained.

Casimir invariants and characteristic identities for gl(infinity)

A full set of (higher-order) Casimir invariants for the Lie algebra gl(infinity) is constructed and shown to be well defined in the category O-FS generated by the highest weight (unitarizable) irreducible representations with only a finite number of nonzero weight components. Moreover, the eigenvalues of these Casimir invariants are determined explicitly in terms of the highest weight. Characteristic identities satisfied by certain (infinite) matrices with entries from gl(infinity) are also determined and generalize those previously obtained for gl(n) by Bracken and Green [A. J. Bracken and H. S. Green, J. Math. Phys. 12, 2099 (1971); H. S. Green, ibid. 12, 2106 (1971)]. (C) 1997 American Institute of Physics.

Families of orthogonal functions defined by the Weyl groups of compact Lie groups

Plusieurs familles de fonctions spéciales de plusieurs variables, appelées fonctions d'orbites, sont définies dans le contexte des groupes de Weyl de groupes de Lie simples compacts/d'algèbres de Lie simples. Ces fonctions sont étudiées depuis près d'un siècle en raison de leur lien avec les caractères des représentations irréductibles des algèbres de Lie simples, mais également de par leurs symétries et orthogonalités. Nous sommes principalement intéressés par la description des relations d'orthogonalité discrète et des transformations discrètes correspondantes, transformations qui permettent l'utilisation des fonctions d'orbites dans le traitement de données multidimensionnelles. Cette description est donnée pour les groupes de Weyl dont les racines ont deux longueurs différentes, en particulier pour les groupes de rang $2$ dans le cas des fonctions d'orbites du type $E$ et pour les groupes de rang $3$ dans le cas de toutes les autres fonctions d'orbites.

Brisure de symétrie par la réduction des groupes de Lie simples à leurs sous-groupes de Lie réductifs maximaux

Dans ce travail, nous exploitons des propriétés déjà connues pour les systèmes de poids des représentations afin de les définir pour les orbites des groupes de Weyl des algèbres de Lie simples, traitées individuellement, et nous étendons certaines de ces propriétés aux orbites des groupes de Coxeter non cristallographiques. D'abord, nous considérons les points d'une orbite d'un groupe de Coxeter fini G comme les sommets d'un polytope (G-polytope) centré à l'origine d'un espace euclidien réel à n dimensions. Nous introduisons les produits et les puissances symétrisées de G-polytopes et nous en décrivons la décomposition en des sommes de G-polytopes. Plusieurs invariants des G-polytopes sont présentés. Ensuite, les orbites des groupes de Weyl des algèbres de Lie simples de tous types sont réduites en l'union d'orbites des groupes de Weyl des sous-algèbres réductives maximales de l'algèbre. Nous listons les matrices qui transforment les points des orbites de l'algèbre en des points des orbites des sous-algèbres pour tous les cas n<=8 ainsi que pour plusieurs séries infinies des paires d'algèbre-sous-algèbre. De nombreux exemples de règles de branchement sont présentés. Finalement, nous fournissons une nouvelle description, uniforme et complète, des centralisateurs des sous-groupes réguliers maximaux des groupes de Lie simples de tous types et de tous rangs. Nous présentons des formules explicites pour l'action de tels centralisateurs sur les représentations irréductibles des algèbres de Lie simples et montrons qu'elles peuvent être utilisées dans le calcul des règles de branchement impliquant ces sous-algèbres.

Structures algébriques, systèmes superintégrables et polynômes orthogonaux

Cette thèse est divisée en cinq parties portant sur les thèmes suivants: l’interprétation physique et algébrique de familles de fonctions orthogonales multivariées et leurs applications, les systèmes quantiques superintégrables en deux et trois dimensions faisant intervenir des opérateurs de réflexion, la caractérisation de familles de polynômes orthogonaux appartenant au tableau de Bannai-Ito et l’examen des structures algébriques qui leurs sont associées, l’étude de la relation entre le recouplage de représentations irréductibles d’algèbres et de superalgèbres et les systèmes superintégrables, ainsi que l’interprétation algébrique de familles de polynômes multi-orthogonaux matriciels. Dans la première partie, on développe l’interprétation physico-algébrique des familles de polynômes orthogonaux multivariés de Krawtchouk, de Meixner et de Charlier en tant qu’éléments de matrice des représentations unitaires des groupes SO(d+1), SO(d,1) et E(d) sur les états d’oscillateurs. On détermine les amplitudes de transition entre les états de l’oscillateur singulier associés aux bases cartésienne et polysphérique en termes des polynômes multivariés de Hahn. On examine les coefficients 9j de su(1,1) par le biais du système superintégrable générique sur la 3-sphère. On caractérise les polynômes de q-Krawtchouk comme éléments de matrices des «q-rotations» de U_q(sl_2). On conçoit un réseau de spin bidimensionnel qui permet le transfert parfait d’états quantiques à l’aide des polynômes de Krawtchouk à deux variables et on construit un modèle discret de l’oscillateur quantique dans le plan à l’aide des polynômes de Meixner bivariés. Dans la seconde partie, on étudie les systèmes superintégrables de type Dunkl, qui font intervenir des opérateurs de réflexion. On examine l’oscillateur de Dunkl en deux et trois dimensions, l’oscillateur singulier de Dunkl dans le plan et le système générique sur la 2-sphère avec réflexions. On démontre la superintégrabilité de chacun de ces systèmes. On obtient leurs constantes du mouvement, on détermine leurs algèbres de symétrie et leurs représentations, on donne leurs solutions exactes et on détaille leurs liens avec les polynômes orthogonaux du tableau de Bannai-Ito. Dans la troisième partie, on caractérise deux familles de polynômes du tableau de Bannai-Ito: les polynômes de Bannai-Ito complémentaires et les polynômes de Chihara. On montre également que les polynômes de Bannai-Ito sont les coefficients de Racah de la superalgèbre osp(1,2). On détermine l’algèbre de symétrie des polynômes duaux -1 de Hahn dans le cadre du problème de Clebsch-Gordan de osp(1,2). On propose une q - généralisation des polynômes de Bannai-Ito en examinant le problème de Racah pour la superalgèbre quantique osp_q(1,2). Finalement, on montre que la q -algèbre de Bannai-Ito sert d’algèbre de covariance à osp_q(1,2). Dans la quatrième partie, on détermine le lien entre le recouplage de représentations des algèbres su(1,1) et osp(1,2) et les systèmes superintégrables du deuxième ordre avec ou sans réflexions. On étudie également les représentations des algèbres de Racah-Wilson et de Bannai-Ito. On montre aussi que l’algèbre de Racah-Wilson sert d’algèbre de covariance quadratique à l’algèbre de Lie sl(2). Dans la cinquième partie, on construit deux familles explicites de polynômes d-orthogonaux basées sur su(2). On étudie les états cohérents et comprimés de l’oscillateur fini et on caractérise une famille de polynômes multi-orthogonaux matriciels.

Symmetry breaking in the genetic code: Finite groups

We investigate the possibility of interpreting the degeneracy of the genetic code, i.e., the feature that different codons (base triplets) of DNA are transcribed into the same amino acid, as the result of a symmetry breaking process, in the context of finite groups. In the first part of this paper, we give the complete list of all codon representations (64-dimensional irreducible representations) of simple finite groups and their satellites (central extensions and extensions by outer automorphisms). In the second part, we analyze the branching rules for the codon representations found in the first part by computational methods, using a software package for computational group theory. The final result is a complete classification of the possible schemes, based on finite simple groups, that reproduce the multiplet structure of the genetic code. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.