On the planar limit of 3d T_rho^sigma[SU(N)] theories

In this thesis we discuss a limit of 3d T^sigma _rho[SU(N)] quiver gauge theories in which the number of nodes is large and the ranks scale quadratically with the length of the quiver. The sphere free energies and topologically twisted indices are obtained using supersymmetric localization. Both scale quartically with the length of the quiver and quadratically with $N$, with trilogarithm functions depending on the quiver data as coefficients. Previously discussed theories with $N^2 \ln N$ scaling arise as limiting cases. The IR SCFTs have well-behaved supergravity duals in Type IIB: the free energies match precisely with holographic results and the indices, in case of a universal twist, correctly reproduce the entropy of an universal black hole which can be embedded in the holographically dual solutions. Each balanced 3d quiver theory is linked to a 5d parent, whose matrix model is related and dominated by the same saddle point, leading to close relations between BPS observables. In particular, we compute the expectation value of Wilson loops in antisymmetric representations, finding perfect agreement with the gravity side in a particular example.

In questa tesi discutiamo un limite di particolari teorie di gauge 3d, le teorie T^sigma_rho[SU(N)], che ammetono una descrizione in termini di da quiver. Nel limite considerato, il numero di nodi è grande e i ranghi scalano quadraticamente con la lunghezza del quiver. Le energie libere sulla sfera e il topologically twisted index sono ottenuti usando la procedura della localizzazione supersimmetrica. Entrambi scalano quarticamente con la lunghezza del quiver e quadraticamente con N, con funzioni trilogaritmiche dipendenti dai dati del quiver come coefficienti. Le teorie precedentemente discusse con scaling N^2 \ln N sorgono come casi limite. Le SCFTs IR hanno duali di supergravità ben definiti in Tipo IIB: le energie libere corrispondono esattamente ai risultati olografici e gli indici, nel caso di un twist universale, riproducono correttamente l'entropia di un buco nero universale che può essere immerso nelle soluzioni olograficamente duali. Ogni teoria 3d descritta da un quiver bilanciato è legata ad una 5d, il cui modello matriciale è dominato dallo stesso punto di sella. Ciò conduce a strette relazioni tra osservabili BPS. In particolare, calcoliamo il valore di aspettazione dei Wilson loop in rappresentazioni antisimmetriche, trovando un perfetto accordo con il lato di gravità in un particolare esempio.