On perturbative corrections to the Einstein-Hilbert term in Type-IIB orientifolds

Li, Tailin (2025): On perturbative corrections to the Einstein-Hilbert term in Type-IIB orientifolds. Dissertation, LMU München: Fakultät für Physik

Abstract

We study quantum corrections to the Einstein-Hilbert term in Type-IIB orientifolds using string perturbation theory. We adopt two different approaches: one is genus-1 3-point amplitude and the other one is genus-3/2 2-point amplitude. In first approach, we begin with revisiting the Heterotic genus-1 3-graviton amplitude and derive a kinematic structure before coordinate integration that differs from previous reports. We then extend the calculation to the Type-I string, including the “pinched-off” contributions which are previously neglected. We find that even after including these contributions, the resulting genus-1 correction breaks the expected gravitational kinematic structure, indicating that the string amplitude calculation remains incomplete and requires further study. This involves assignment of picture number on the surfaces, and a new technique ”vertical integration” should be considered to deal with the calculation of amplitudes. This procedure may introduce potential new contributions. Unfortunately, the application of ”vertical integration” is still under research. We have to leave this topic to our future study. In second approach, using the concept of relevant modular transformations, we determine the moduli spaces of all genus-3/2 Riemann surfaces, correcting an earlier result about the fundamental domain. With this knowledge, it should in principle be possible to derive genus-3/2 amplitude corrections.

Abstract

Wir untersuchen Quantenkorrekturen zum Einstein-Hilbert-Term in Type-IIB Orientifolds unter Verwendung der String Störungsrechnung. Wir verfolgen dabei zwei verschiedene Ansätze: zum einen die 3-Punkt Amplitude vom Genus-1 und zum anderen die 2-Punkt Amplitude vom Genus-3/2. Im ersten Ansatz beginnen wir mit einer erneuten Betrachtung der Heterotic 3-Graviton Amplitude vom Genus-1 und leiten eine kinematische Struktur vor der Koordinatenintegration ab, die sich von früheren Berichten unterscheidet. Anchließend erweitern wir die Berechnung auf den Type-I String, einschließlich der zuvor vernachlässigten ”pinched-off” Beiträge. Wir stellen fest, dass selbst nach Einbeziehung dieser Beiträge die resultierende Korrektur der Genus-1 die erwartete gravitative kinematische Struktur bricht, was darauf hindeutet, dass die Berechnung der String Amplitude unvollständig bleibt und weiterer Untersuchungen bedarf. Dies beinhaltet die Zuweisung von Bildnummern auf den Weltflächen, und es sollte eine neue Technik, die ”vertikale Integration”, in Betracht gezogen werden, um die Berechnung der Amplituden zu bewältigen. Dieses Verfahren kann potenzielle neue Beiträge einbringen. Leider befindet sich die Anwendung der ”vertikale Integration” noch in der Forschung. Wir müssen dieses Thema für unsere zukünftige Studie zurückstellen. Im zweiten Ansatz bestimmen wir unter Verwendung des Konzepts relevanter modularer Transformationen die Moduli-Räume aller Riemannschen Flächen vom Genus-3/2 und korrigieren damit ein früheres Ergebnis über die fundamentale Domäne. Mit diesem Wissen sollte es grundsätzlich möglich sein, Amplitudenkorrekturen der Genus-3/2 abzuleiten.

• Dokumententyp: Dissertationen (Dissertation, LMU München)
• Keywords: String Perturbation Theory, 2-point Loop Correction, 3-point Graviton Amplitude, Low Energy Effective Action
• Themengebiete: 500 Naturwissenschaften und Mathematik ; 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
• Fakultäten: Fakultät für Physik
• Sprache der Hochschulschrift: Englisch
• Datum der mündlichen Prüfung: 6. November 2025
• 1. Bericht­erstatter:in: Haack, Michael