近日，新普京澳门娱乐场网站站app理论物理研究所王一男研究员课题组与合作者应邀在著名综述期刊《物理学报道》(Physics Reports)上以“广义对称性及其应用讲义”（Lecture notes on generalized symmetries and applications）为题发表了量子场论中广义对称性方面综述文章。该工作从高能物理与凝聚态物理双重视角出发，介绍了近年来理论物理中蓬勃发展的广义对称性（generalized symmetries）新概念及物理应用进展。

广义对称性对传统物理学中对称群概念作了拓展、推广，包括作用在高维算符上的高形式对称性（Higher-form symmetry）、用可逆高阶范畴描述的高阶群对称性（Higher group symmetry）以及更描述不可逆对称变换的不可逆对称性（Non-invertible symmetry）等。广义对称性具有广阔的物理应用前景，包括凝聚态中的拓扑物相、拓扑量子计算、描述非微扰与强耦合量子场论体系等，它甚至有望帮助理解夸克禁闭问题。

近年来王一男与合作者在广义对称性与量子场论、弦论交叉领域做出了一系列原创性工作：1）从弦论中的新颖几何方法首次计算了Argyres-Douglas理论等非微扰、强耦合场论模型的高形式对称性（JHEP 02 (2021) 003）；2）深入研究代数几何中的McKay对应，首次计算了M-理论置于形如C3/G奇异点上得到的五维超对称共形场论的高形式对称性（SciPost Phys. 12 (2022) 4, 127）；3）与博士后张翼提出了一种全新的费米型高形式对称性（SciPost Phys. 15 (2023) 4, 142）。

2023年2月王一男与王晴睿主讲了新普京澳门娱乐场网站站app高能物理研究中心主办的“理论物理中的广义对称性”系列讲座，吸引了来自国内外数十所高校及研究院所近400位师生参加，蔻享直播平台点击量近30000人次。在这次讲座讲义与前期研究工作基础上，王一男与合作者应邀为《物理学报道》(Physics Reports)撰写了综述，系统介绍了从场论与凝聚态中的拓扑算符角度引入的高形式对称性、规范化、量子反常、SPT等物理概念。之后介绍了几个物理中的应用例子，包括在弦论几何框架中计算场论的高形式对称性、凝聚态体系中的toric code模型等。最后引入了高阶范畴这一数学概念，讨论了二阶群（2-group）对称性的定义和例子。

综述文章由王一男、清华大学丘成桐数学中心王晴睿助理教授、新普京澳门娱乐场网站站app理论物理研究所2022级博士生罗然合作撰写。该工作受到国家自然科学基金、第八届中国科协青年人才托举工程和新普京澳门娱乐场网站站app高能物理研究中心的支持。

论文原文链接：https://doi.org/10.1016/j.physrep.2024.02.002