近日，新葡的京集团35222vip及丘成桐中心江云峰教授，联合中国科学院大学卡弗里理论科学研究所周稀楠副教授团队，在巨引力子算符的关联函数研究中取得重要进展。相关成果于2025年8月22日以“Giant Graviton Correlators as Defect Systems”为题，发表于物理学国际权威期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters）。
四维最大超对称杨-米尔斯理论（N=4 Super-Yang Mills theory）是高能物理中的核心理论之一，在共形场论、超弦理论、量子引力及散射振幅等诸多领域具有广泛应用。该理论兼具共形对称性与最大超对称性，结构高度简洁优美，有望成为首个被严格求解的具有强相互作用的高维规范场论。当前，通过自举、全息对偶和可积性等方法求解该理论是理论物理的重要前沿方向。
精确计算不同算符之间的关联函数是该理论研究的关键。共形对称性完全确定了两点和三点函数的时空依赖形式，而四点关联函数则是最简单的非平庸情形。以往严格计算主要集中于四个1/2-BPS单迹算符的情形，借助超对称自举方法，已在弱耦合和强耦合极限下取得显著进展，部分情形甚至得到了有限耦合的精确结果。
1/2-BPS单迹算符在全息对偶中对应IIB型超引力中的引力子与Kaluza-Klein模，属于最简单的引力激发。超引力与弦理论中还存在更重的非微扰激发，一个重要例子是所谓的“巨引力子”（giant graviton），其对应有限尺度的D3膜。由于内在复杂性，包含巨引力子算符的关联函数计算一直颇具挑战，以往研究多局限于树图层次。江云峰团队与合作者近年来在弱耦合下推进了高圈修正计算，但强耦合情形一直未有突破。
江云峰教授与周稀楠副教授团队合作，首次在强耦合极限下得到了包含两个巨引力子算符和两个单迹算符的四点关联函数。研究的关键在于通过引力/规范对偶，将巨引力子关联函数视为体空间中的缺陷系统，结合超引力计算提出合理拟设，并利用超共形自举方法唯一确定所有待定系数，最终通过多方面自洽检验验证了结果的可靠性。
（图：巨引力子与Kaluza-Klein模的不同散射过程。）
进一步分析表明，所得四点函数展现出优雅的数学结构——隐藏的高维共形对称性。该对称性最近也在弱耦合结果中得到验证。此类对称性此前曾在单迹算符关联函数中被发现，本研究实现了对其的非平庸推广，对一般四点关联函数的理论研究具有重要指导意义。
该论文第一作者为国科大卡弗里理论科学研究所博士研究生陈俊定，新葡的京集团35222vip及丘成桐中心江云峰教授与国科大卡弗里理论科学研究所周稀楠副教授为共同通讯作者。江云峰教授的研究工作受到国家自然科学基金优秀青年基金（海外）项目及新葡的京集团35222vip新进教师科研启动经费的资助。
论文链接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/hg9p-hblr