Du développement topologique des modèles de matrices à la théorie des cordes topologiques:<br /> combinatoire de surfaces par la géométrie algébrique. - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2007

From matrix model's topological expansion to topological string theory: counting surfaces with algebraic geometry.

Du développement topologique des modèles de matrices à la théorie des cordes topologiques:
combinatoire de surfaces par la géométrie algébrique.

Résumé

The 2-matrix model has been introduced to study Ising model on random surfaces. Since then, the link between matrix models and combinatorics of discrete surfaces has strongly tightened. This manuscript aims to investigate these deep links and extend them beyond the matrix models, following my work's evolution. First, I take care to define properly the hermitian 2 matrix model which gives rise to generating functions of discrete surfaces equipped with a spin structure. Then, I show how to compute all the terms in the topological expansion of any observable by using algebraic geometry tools. They are obtained as differential forms on an algebraic curve associated to the model: the spectral curve. In a second part, I show how to define such differentials on any algebraic curve even if it does not come from a matrix model. I then study their numerous symmetry properties under deformations of the algebraic curve. In particular, I show that these objects coincide with the topological expansion of the observable of a matrix model if the algebraic curve is the spectral curve of this model. Finally, I show that fine tuning the parameters ensure that these objects can be promoted to modular invariants and satisfy the holomorphic anomaly equation of the Kodaira-Spencer theory. This gives a new hint that the Dijkgraaf-Vafa conjecture is correct.
Le modèle à deux matrices a été introduit pour étudier le modèle d'Ising sur surface aléatoire. Depuis, le lien entre les modèles de matrices et la combinatoire de surfaces discrétisées s'est beaucoup développé Cette thèse a pour propos d'approfondir ces liens et de les étendre au delà des modèles de matrices en suivant l'évolution de mes travaux de recherche. Tout d'abord, je m'attache à définir rigoureusement le modèle à deux matrices hermitiennes formel donnant accès aux fonctions génératrices de surfaces discrétisées portant une structure de spin. Je montre alors comment calculer, par des méthodes de g'eométrie algébrique, tous les termes du développement topologique des observables comme formes différentielles définies sur une courbe algébrique associée au modèle: la courbe spectrale. Dans un second temps, je montre comment, imitant la construction du modèle à deux matrices, on peut définir de telles formes différentielles sur n'importe quelle courbe algébrique possédant de nombreuses propriétés d'invariance sous les déformations de la courbe algébrique considérée. En particulier, on peut montrer que si cette courbe est la courbe spectrale d'un modèle de matrices, ces invariants reconstituent les termes des développements topologiques des observables du modèle. Finalement,

je montre que pour un choix particulier des paramètres, ces objets peuvent être rendus invariants modulaires et sont solutions des équations d'anomalie holomorphe de la théorie de Kodaira-Spencer donnant un nouvel élément vers la preuve de la conjecture de Dijkgraaf-Vafa.
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Dates et versions

tel-00173162 , version 1 (19-09-2007)

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  • HAL Id : tel-00173162 , version 1

Citer

Nicolas Orantin. Du développement topologique des modèles de matrices à la théorie des cordes topologiques:
combinatoire de surfaces par la géométrie algébrique.. Physique mathématique [math-ph]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2007. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00173162⟩
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