引力/流体对应与全息引力及其应用

The holographic property of gravity and black holes is one of the most important conjectures in theoretical physics in the end of the last century. Especially, after Maldacena et al found AdS/CFT, the first concrete realization of the holographic gravity, research works concerning the holographic gravity and its applications have become the long lasting hot field in theoretical physics. During the recent years, there are some significant developments related to holographic gravity and AdS/CFT, among which the correspondence between the nonlinear hydrodynamics on a finite cutoff surface and the bulk gravity, found by Strominger et al, is of special interest, as well as other inhomogeneous and/or dynamic cases of holographic correspondence and their applications in condensed matter, QCD, etc. Based on this ground, we have chosen this research project, which includes the following aspects: fluid/gravity correspondence in (generalized) gravity theories with various matter fields, and black-hole membrane paradigm; fluid/gravity correspondence on anisotropic cutoff surfaces, and violation of the Kovtun-Son-Starinets bound; research on inhomogeneous and/or dynamic holographic superconductors (superfluids), QCD and other applications of holographic gravity; Kerr/CFT correspondence and other subjects on holographic gravity. Hope that we can gain deeper understanding of problems related to holographic gravity and its applications via this project.

引力和黑洞的全息性质是上世纪末期理论物理学中最重要的猜想之一，特别是Maldacena等人发现全息引力的第一个具体实现--AdS/CFT之后，关于全息引力及其应用的研究成为理论物理学中持续关注的热点。近年来，全息引力和AdS/CFT相关研究又出现了一些非常重要的进展，特别是最近Strominger等人关于有限远边界(cutoff)上的非线性流体动力学和bulk引力之间的对应关系，以及其它一些非均匀和动态情形的全息对应在凝聚态理论和QCD等方面的应用等等。有鉴于此，我们选择了本研究项目，主要涉及以下方面的内容：含各种物质场和推广的引力理论中的引力/流体对应与黑洞膜方法；非各向同性cutoff上的引力/流体对应和KSS破坏；非均匀和动态情形的全息超导（超流）和QCD等全息引力应用研究；Kerr/CFT对应等其它全息引力研究课题。期望通过该项目的研究能够对全息引力及其应用等问题有更深刻的认识。

引力和黑洞的全息性质是上世纪末期理论物理学中最重要的猜想之一，特别是Maldacena等人发现全息引力的第一个具体实现——AdS/CFT之后。近年来，全息引力和AdS/CFT相关研究又出现了一些非常重要的进展，特别是最近Strominger等人关于有限远边界(cutoff)上的非线性流体动力学和bulk引力之间的对应关系，以及其它一些非均匀和动态情形的全息对应在凝聚态理论等方面的应用等等。本研究项目在这些相关的方面有了很多进展，主要涉及以下研究内容：含各种物质场和推广的引力理论中的引力/流体对应与黑洞膜方法及其推广；非各向同性cutoff上的引力/流体对应；非均匀和动态情形的全息超流（超导）体系；全息体系的线性响应和非常规输运性质等全息引力应用研究。通过该项目的研究，我们对全息引力及其应用等问题有了更深刻的认识，特别是建立了一整套方便可靠的全息体系动力学数值演化方案和准正模式的计算方法，同时为引力/流体对应和一般的动态全息对应给出了理论基础。