Symétrie SO(5) émergente à la transition de Néel à l'état solide de liaison de valence

Nous montrons numériquement que le point critique quantique "déconfine" entre l'antiferromagnétique de Néel et l'état solide de liaison de valence columnar, pour un réseau carré de spin 1/2, possède une symétrie SO(5) émergente. Cette symétrie permet au vecteur de Néel et au paramètre d'ordre de l'état solide de liaison de valence d'être tournés l'un dans l'autre. C'est un analogue remarquable en (2+1) dimensions de la symétrie SO(4)=SU(2)×SU(2)/Z(2) qui apparaît dans la limite de mise à l'échelle pour la chaîne de Heisenberg à spin 1/2. La symétrie SO(5) émergente est une forte preuve que la transition de phase dans le système en (2+1) dimensions est réellement continue, malgré les violations de l'échelle de taille finie observées précédemment dans ce problème. Cela implique également des relations surprenantes entre les fonctions de corrélation à la transition. Le renforcement de la symétrie devrait s'appliquer généralement au modèle d'Higgs abélien critique à deux composants (modèle CP(1) non compact). Le résultat indique qu'en trois dimensions, il existe une théorie des champs conformes symétrique SO(5) qui n'a pas d'opérateurs singuliers pertinents, donc radicalement différente des théories des champs conformes de type Wilson-Fisher conventionnelles.