論文の概要: The mass of simple and higher-order networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.07851v3
- Date: Wed, 22 Nov 2023 17:08:40 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-23 18:27:13.284019
- Title: The mass of simple and higher-order networks
- Title(参考訳): 単純で高次なネットワークの質量
- Authors: Ginestra Bianconi
- Abstract要約: 離散トポロジカル・ディラック作用素を用いて、Nambu-Jona Lasinioモデルに着想を得た質量を持たない自己相互作用型トポロジカル・ディラック場に対する作用を定義する。
ネットワークの質量は、ネットワーク上で定義されたこのトポロジカル・ディラック場の質量を厳密に表現している。
ランダムグラフ,スケールフリー,実重み付き協調ネットワークなど,異なるネットワークの質量に関する数値的な結果を提供する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We propose a theoretical framework that explains how the mass of simple and
higher-order networks emerges from their topology and geometry. We use the
discrete topological Dirac operator to define an action for a massless
self-interacting topological Dirac field inspired by the Nambu-Jona Lasinio
model. The mass of the network is strictly speaking the mass of this
topological Dirac field defined on the network; it results from the chiral
symmetry breaking of the model and satisfies a self-consistent gap equation.
Interestingly, it is shown that the mass of a network depends on its spectral
properties, topology, and geometry. Due to the breaking of the
matter-antimatter symmetry observed for the harmonic modes of the discrete
topological Dirac operator, two possible definitions of the network mass can be
given. For both possible definitions, the mass of the network comes from a gap
equation with the difference among the two definitions encoded in the value of
the bare mass. Indeed, the bare mass can be determined either by the Betti
number $\beta_0$ or by the Betti number $\beta_1$ of the network. We provide
numerical results on the mass of different networks, including random graphs,
scale-free, and real weighted collaboration networks. We also discuss the
generalization of these results to higher-order networks, defining the mass of
simplicial complexes. The observed dependence of the mass of the considered
topological Dirac field with the topology and geometry of the network could
lead to interesting physics in the scenario in which the considered Dirac field
is coupled with a dynamical evolution of the underlying network structure.
- Abstract(参考訳): 本稿では,単純かつ高次ネットワークの質量がトポロジーや幾何学からどのように出現するかを説明する理論的枠組みを提案する。
離散位相ディラック作用素を用いて、ナムブ・ジョナ・ラシニオモデルに触発された無質量自己相互作用位相ディラック場に対する作用を定義する。
ネットワークの質量は、ネットワーク上で定義されたこの位相ディラック場の質量を厳密に話している;それはモデルのカイラル対称性の破れの結果であり、自己整合ギャップ方程式を満たす。
興味深いことに、ネットワークの質量はそのスペクトル特性、トポロジー、幾何学に依存することが示されている。
離散位相ディラック作用素の調和モードで観測される物質-反物質対称性の破れにより、ネットワーク質量の2つの可能な定義が与えられる。
両方の可能な定義について、ネットワークの質量は、ベア質量の値にエンコードされる2つの定義の差を持つギャップ方程式から得られる。
実際、素質量はベッチ数$\beta_0$またはネットワークのベッチ数$\beta_1$で決定できる。
ランダムグラフ,スケールフリー,実重み付き協調ネットワークなど,異なるネットワークの質量に関する数値的な結果を提供する。
また、これらの結果を高階ネットワークに一般化し、単純複素数の質量を定義する。
ネットワークのトポロジーと幾何による位相的ディラック場の質量の観測された依存は、ディラック場が基盤となるネットワーク構造の動的進化と結合するシナリオにおいて興味深い物理学をもたらす可能性がある。
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