Кіріспе

Супералгебралар теориясында, егер A коммутативті супералгебра болса, V – еркін оң жақтағы A супермодулі болса және T – V-ден өзіне ендоморфизм болса, онда T супертрегі, str(T) келесі із диаграммасымен анықталады:

Нақтырақ айтқанда, егер біз T-ді жұп және тақ субкеңістіктерге жіктеуден кейін блок матрица түрінде жазсақ, онда супертрек:

str(T) = T00 ізi – T11 ізi. Супертрек негізге тәуелді емес екенін көрсетейік. e1, …, ep – жұп негіз векторлары, ал ep+1, …, ep+q – тақ негіз векторлары деп есептейік. Содан кейін T компоненттері, T элементтері болып табылатын A элементтері, былай анықталады:

Tij жіктелуі T, ei, ej mod 2 жіктелімдерінің қосындысы болып табылады. Негізді e1', …, ep', e(p+1)', …, e(p+q)'-ға өзгерту суперматрицамен беріледі:

және кері суперматрицамен:

мұнда, әрине, AA−1 = A−1A = 1 (бірлік матрица). Енді біз супертректің негізге тәуелсіз екенін нақты тексеруге болады. Егер T жұп болса, онда:

Егер T тақ болса, онда:

Қарапайым із негізге тәуелді емес, сондықтан Z2 деңгейлі жағдайда қолдануға тиісті із – супертрек. Супертрек барлық T1, T2 ∈ End(V) үшін келесі қасиетті қанағаттандырады:

str(T1T2) = str(T2T1). Әсіресе, суперкоммутатордың супертрегі нөлге тең. Шын мәнінде, кез келген ассоциативтік супералгебра E үшін коммутативтік супералгебра A арқылы анықталған сызықтық карта tr: E → A ретінде супертректі жалпылауға болады, ол суперкоммутаторларда нөлге тең болады. Мұндай супертрек бірегей анықталмайды; оны әрқашан кем дегенде A элементімен көбейту арқылы өзгертуге болады.

Физиканың қолдануы

Суперсимметриялық кванттық өріс теорияларында, онда әрекет интегралы симметриялық түрлендірулер жиынтығы (суперсимметриялық түрлендірулер деп аталады) бойынша инвариант болып табылады, ал олардың алгебралары супералгебралар болып табылады, супертректің түрлі қолданыстары бар. Мұндай жағдайда, теорияның массалық матрицасының супертрегін әртүрлі спинді бөлшектердің массалық матрицаларының іздерінің спиндер бойынша қосындысы ретінде жазуға болады:

Аномалиясыз теорияларда, егер суперпотенциалда тек қайта нормаланатын мүшелер ғана болса, жоғарыда көрсетілген супертрек жоғалып кететінін көрсетуге болады, тіпті суперсимметрия спонтанды түрде бұзылған жағдайда да. Бір циклдық (кейде Колеман-Вайнберг потенциалы деп аталады) тиімді потенциалға үлестің супертректер арқылы да жазылуы мүмкін. Егер берілген теорияның массалық матрицасы болса, онда бір циклдық потенциалды былай жазуға болады:

мұнда және теориядағы бозондық және фермиондық еркіндік дәрежелері үшін тиісінше ағаш деңгейіндегі массалық матрицалар, ал – кесу шкаласы.