近日，复旦大学物理学系周洋课题组在高维量子场论中的缺陷研究方面取得重要进展。研究团队发现，量子场论中某些低维“缺陷”所携带的 Weyl 反常，可以普适地决定缺陷对基态能量和量子纠缠结构的贡献。相关成果以 “From Weyl Anomaly to Universal Defect Casimir Energy and Rényi Entropy” 为题，在线发表于国际物理学期刊 Physical Review Letters。

Weyl反常是偶数维共形场论的一个基本特征，刻画了经典标度不变性在量子层面的破缺。过去的研究表明，Weyl 反常系数与许多重要物理量密切相关，例如量子系统的基态能量和纠缠结构。一个自然但长期未完全解决的问题是：当量子场论中存在“缺陷”时，缺陷自身的 Weyl 反常是否也能决定这些物理量？

这里的“缺陷”可以理解为嵌入在高维时空中的低维对象，例如线、面或边界。周洋课题组聚焦于六维 (2,0) 超共形场论中的 1/2-BPS Wilson 面缺陷。六维 (2,0) 超共形场论是一类重要的强耦合高维量子场论，而面缺陷为探测其非微扰性质提供了有力工具。

研究小组结合三种相互独立的方法：超对称场论局域化计算、缺陷反常多项式的等变积分，以及对偶引力理论中的全息计算，得到了完全一致的结果。研究发现，缺陷对超对称卡西米尔能量和Renyi熵的贡献由两个关键 Weyl 反常系数 b 和 d₂ 决定。

该研究揭示了缺陷反常、基态能量与纠缠结构之间的普适联系，为理解强耦合场论提供了新的理论工具，并有望推广到其他维数、对称性和类型的缺陷系统。

该工作由复旦大学物理学系周洋课题组独立完成。论文通讯作者为周洋，其他作者为课题组博士生黄紫潇、袁马轲。研究工作获得国家自然科学基金和上海市东方英才拔尖项目资助。