Este trabalho aborda a formulação geométrica das teorias clássicas de calibre, ou Yang-Mills, considerando-as como uma importante classe de modelos que deve ser incluída em qualquer tentativa de estabelecer um formalismo matemático geral para a teoria clássica dos campos. Tal formulação deve vir em (pelo menos) duas variantes: a versão hamiltoniana, que passou por uma fase de desenvolvimento rápido durante os últimos 10-15 anos, levando ao que hoje é conhecido como o ``formalismo multissimplético\'\', e a mais tradicional versão lagrangiana utilizada nesta tese. O motivo principal justificando tal investigação é que teorias de calibre constituem os mais importantes exemplos de sistemas dinâmicos que são altamente relevantes na Física e onde a equivalência entre a versão lagrangiana e a versão hamiltoniana, que no caso de sistemas não-singulares é estabelecida pela transformação de Legendre, deixa de ser óbvia, pois teorias de calibre são sistemas degenerados do ponto de vista lagrangiano e são sistemas vinculados do ponto de vista hamiltoniano. Esta propriedade característica das teorias de calibre é uma consequência direta do seu alto grau de simetria, isto é, da sua invariância de calibre. No entanto, numa formulação plenamente geométrica da teoria clássica dos campos, capaz de incorporar situações topologicamente não-triviais, a invariância sob transformações de calibre locais (transformações de calibre de segunda espécie) e, surpreendentemente, até mesmo a invariância sob as transformações de simetria globais correspondentes (transformações de calibre de primeira espécie) não podem ser adequadamente descritas em termos de grupos de Lie e suas ações em variedades, mas requerem a introdução e o uso sistemático de um novo conceito, a saber, fibrados de grupos de Lie e suas ações em fibrados (sobre a mesma variedade base). A meta principal da presente tese é tomar os primeiros passos no desenvolvimento de ferramentas matemáticas adequadas para lidar com este novo conceito de simetria e, como uma primeira aplicação, dar uma definição clara e simples do procedimento de ``acoplamento mínimo\'\' e uma demonstração simples do teorema de Utiyama, segundo o qual lagrangianas para potenciais de calibre (conexões) de primeira ordem (i.e., que dependem apenas dos próprios potenciais de calibre e de suas derivadas parciais até primeira ordem) que são invariantes sob transformações de calibre são necessariamente funções dos campos de calibre (i.e., do tensor de curvatura) invariantes sob as transformações de simetria globais correspondentes. / This thesis deals with the geometric formulation of classical gauge theories, or Yang-Mills theories, regarded as an important class of models that must be included in any attempt to establish a general mathematical framework for classical field theory. Such a formulation must come in (at least) two variants: the hamiltonian version which has gone through a phase of rapid development during the last 10-15 years, leading to what is now known as the ``multisymplectic formalism\'\', and the more traditional lagrangian version studied in this thesis. The main motivation justifying this kind of investigation is that gauge theories constitute the most important examples of dynamical systems that are highly relevant in physics and where the equivalence between the lagrangian and the hamiltonian version, which for non-singular systems is established through the Legendre trans% formation, is far from obvious, since gauge theories are degenerate systems from the lagrangian point of view and are constrained systems from the hamiltonian point of view. This characteristic property of gauge theories is a direct consequence of their high degree of symmetry, that is, of gauge invariance. However, in a fully geometric formulation of classical field theory, capable of incorporating topologically non-trivial situations, invariance under local gauge transformations (gauge transformations of the second kind) and, surprisingly, even invariance under the corresponding global symmetry transformations (gauge transformations of the first kind) cannot be described adequately in terms of Lie groups and their actions on manifolds but requires the introduction and systematic use of a new concept, namely Lie group bundles and their actions on fiber bundles (over the same base manifold). The main goal of the present thesis is to take the first steps in developing adequate mathematical tools for handling this new concept of symmetry and, as a first application, give a simple clear-cut definition for the prescription of ``minimal coupling\'\' and a simple proof of Utiyama´s theorem, according to which lagrangians for gauge potentials (connections) that are gauge invariant and of first order, i.e., dependent only on the gauge potentials themselves and on their partial derivatives up to first order, are necessarily functions of the gauge field strengths (i.e., the curvature tensor) invariant under the corresponding global symmetry transformations.

Submitted by Pedro Alexandre dos Santos null (retiarus@gmail.com) on 2017-03-22T23:00:09Z No. of bitstreams: 1 dissertacao-versão-final-pedro.pdf: 1127822 bytes, checksum: 02edcd6c8cccc0fb68f13733a6af5f48 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-03-23T14:34:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 santos_pa_me_guara.pdf: 1127822 bytes, checksum: 02edcd6c8cccc0fb68f13733a6af5f48 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-23T14:34:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 santos_pa_me_guara.pdf: 1127822 bytes, checksum: 02edcd6c8cccc0fb68f13733a6af5f48 (MD5) Previous issue date: 2017-02-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho, fez-se uma introdução aos mapas dinâmicos, um conjunto de técnicas desenvolvido por Mat- sumoto, Umezawa, entre outros colaboradores, e a prescrição i na formulação usual da teoria quântica de campos no contı́nuo para descrever quebra espontânea de simetria de calibre (QES). Esta técnica baseia-se na utilização de representações unitárias não equivalentes, para construir as diferentes fases fı́sicas observadas em sistemas que apresenta QES. Introduzido o mapa dinâmico, tentou-se adaptar esta coleção de técnicas junto da prescrição i em rede, obtendo como resultado que a primeira não é satisfatoriamente desenvolvida em redes finitas, entretanto no limite termodinâmico o resultado aparenta estar adequado. Então, visitou-se o Teorema de Elitzur para as descrições obtidas por esta ferramenta, isto é, tentou-se demonstrar o Teorema de Elitzur para modelos com termos complexos provenientes da prescrição i . Uma vez que este não forneceu as informações esperadas, aplicou-se outras discussões para investigar a possibilidade da quebra espontânea de simetria de calibre em rede. Neste texto, o ferramental adotado se baseou em uma discussão apresentada por Splittorff. / In this work, an introduction to dynamic maps, a set of techniques developed by Matsumoto, Umezawa, among other collaborators, and the iepsilon prescription in the usual formulation of the quantum field theory in the continuum to describe spontaneous breaking of gauge symmetry (QES). This technique is based on the use of non-equivalent unitary representations to construct the different physical phases observed in systems that apresented QES. Introduced dynamic map, it was started the adaptation fo this collection of techniques to- gether with the prescription i in lattice, obtaining as a result that the first one is not satisfactorily developed in finite lattice, however in the thermodynamic limit the apparent result is adequate. Then the Elitzur’s The- orem was visited for the descriptions obtained by this tool, that is, it was attempted to demonstrate Elitzur’s Theorem for models with complex terms from the prescription i . As soon as the latter did not provide the expected information, other discussions were conducted to investigate the possibility of spontaneous breaking of lattice gauge symmetry. In this text, the tooling adopted was based on a discussion presented by Splittorff.

Este trabalho aborda a formulação geométrica das teorias clássicas de calibre, ou Yang-Mills, considerando-as como uma importante classe de modelos que deve ser incluída em qualquer tentativa de estabelecer um formalismo matemático geral para a teoria clássica dos campos. Tal formulação deve vir em (pelo menos) duas variantes: a versão hamiltoniana, que passou por uma fase de desenvolvimento rápido durante os últimos 10-15 anos, levando ao que hoje é conhecido como o ``formalismo multissimplético\'\', e a mais tradicional versão lagrangiana utilizada nesta tese. O motivo principal justificando tal investigação é que teorias de calibre constituem os mais importantes exemplos de sistemas dinâmicos que são altamente relevantes na Física e onde a equivalência entre a versão lagrangiana e a versão hamiltoniana, que no caso de sistemas não-singulares é estabelecida pela transformação de Legendre, deixa de ser óbvia, pois teorias de calibre são sistemas degenerados do ponto de vista lagrangiano e são sistemas vinculados do ponto de vista hamiltoniano. Esta propriedade característica das teorias de calibre é uma consequência direta do seu alto grau de simetria, isto é, da sua invariância de calibre. No entanto, numa formulação plenamente geométrica da teoria clássica dos campos, capaz de incorporar situações topologicamente não-triviais, a invariância sob transformações de calibre locais (transformações de calibre de segunda espécie) e, surpreendentemente, até mesmo a invariância sob as transformações de simetria globais correspondentes (transformações de calibre de primeira espécie) não podem ser adequadamente descritas em termos de grupos de Lie e suas ações em variedades, mas requerem a introdução e o uso sistemático de um novo conceito, a saber, fibrados de grupos de Lie e suas ações em fibrados (sobre a mesma variedade base). A meta principal da presente tese é tomar os primeiros passos no desenvolvimento de ferramentas matemáticas adequadas para lidar com este novo conceito de simetria e, como uma primeira aplicação, dar uma definição clara e simples do procedimento de ``acoplamento mínimo\'\' e uma demonstração simples do teorema de Utiyama, segundo o qual lagrangianas para potenciais de calibre (conexões) de primeira ordem (i.e., que dependem apenas dos próprios potenciais de calibre e de suas derivadas parciais até primeira ordem) que são invariantes sob transformações de calibre são necessariamente funções dos campos de calibre (i.e., do tensor de curvatura) invariantes sob as transformações de simetria globais correspondentes. / This thesis deals with the geometric formulation of classical gauge theories, or Yang-Mills theories, regarded as an important class of models that must be included in any attempt to establish a general mathematical framework for classical field theory. Such a formulation must come in (at least) two variants: the hamiltonian version which has gone through a phase of rapid development during the last 10-15 years, leading to what is now known as the ``multisymplectic formalism\'\', and the more traditional lagrangian version studied in this thesis. The main motivation justifying this kind of investigation is that gauge theories constitute the most important examples of dynamical systems that are highly relevant in physics and where the equivalence between the lagrangian and the hamiltonian version, which for non-singular systems is established through the Legendre trans% formation, is far from obvious, since gauge theories are degenerate systems from the lagrangian point of view and are constrained systems from the hamiltonian point of view. This characteristic property of gauge theories is a direct consequence of their high degree of symmetry, that is, of gauge invariance. However, in a fully geometric formulation of classical field theory, capable of incorporating topologically non-trivial situations, invariance under local gauge transformations (gauge transformations of the second kind) and, surprisingly, even invariance under the corresponding global symmetry transformations (gauge transformations of the first kind) cannot be described adequately in terms of Lie groups and their actions on manifolds but requires the introduction and systematic use of a new concept, namely Lie group bundles and their actions on fiber bundles (over the same base manifold). The main goal of the present thesis is to take the first steps in developing adequate mathematical tools for handling this new concept of symmetry and, as a first application, give a simple clear-cut definition for the prescription of ``minimal coupling\'\' and a simple proof of Utiyama´s theorem, according to which lagrangians for gauge potentials (connections) that are gauge invariant and of first order, i.e., dependent only on the gauge potentials themselves and on their partial derivatives up to first order, are necessarily functions of the gauge field strengths (i.e., the curvature tensor) invariant under the corresponding global symmetry transformations.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-06-28T12:14:49Z No. of bitstreams: 1 adrianodeoliveirazangirolami.pdf: 691596 bytes, checksum: 2b8c23c95ddd113afadc051fb653a7e8 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-08-07T21:08:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 adrianodeoliveirazangirolami.pdf: 691596 bytes, checksum: 2b8c23c95ddd113afadc051fb653a7e8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-07T21:08:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 adrianodeoliveirazangirolami.pdf: 691596 bytes, checksum: 2b8c23c95ddd113afadc051fb653a7e8 (MD5) Previous issue date: 2011-02-15 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / No espaço não-comutativo de Doplicher, Fredenhagen, Roberts e Amorim (DFRA), que é uma extensão do espaço DFR, o objeto da não-comutatividade (θij) é uma variável do sistema não-comutativo e tem um momento canônico conjugado. Nesta dissertação, mostraremos que θij (i, j = 1, 2, 3), na Mecânica Quântica Não-Comutativa (MQNC), é um operador no espaço de Hilbert e exploraremos as consequências da chamada "operalização" . A álgebra DFRA será construída em um espaço-tempo estendido com graus de liberdade independentes associados com o objeto da não-comutatividade θij. Mostraremos as propriedades de simetrias de um espaço-tempo estendido x + θ (D = 10), dado pelo grupo P', que tem o grupo de Poincaré P como um subgrupo. O formalismo de Noether adaptado a tal espaço-tempo estendido x + θ será descrito. Uma álgebra consistente que envolve o conjunto ampliado de operadores canônicos será explicada, o que permitirá construir teorias que são dinamicamente invariantes perante a ação do grupo de rotação. Nessa estrutura também é possível fornecer dinâmica ao setor operatorial da não-comutatividade resultando em novas características. Uma formulação consistente da mecânica clássica vai ser analisada de tal maneira que, sob quantização, fornecerá uma teoria quântica não-comutativa com resultados interessantes. O formalismo de Dirac para sistemas Hamiltonianos vinculados é considerado e o objeto da não-comutatividade θij tem um papel fundamental como uma quantidade independente. Em seguida, explicaremos as simetrias dinâmicas nas teorias relativísticas não-comutativas usando a álgebra DFRA. Também falaremos sobre a equação de Dirac generalizada, em que o campo fermiônico não depende somente das coordenadas comuns mas também de θij. A simetria dinâmica satisfeita por tal teoria fermiônica será discutida e mostraremos que sua ação é invariante perante P'. Na última parte deste trabalho descreveremos os campos escalares quânticos complexos usando esta nova estrutura. Em um formalismo de primeira quantização, θij e seu momento canônico πij são vistos como operadores que vivem em algum espaço de Hilbert. Na perspectiva do formalismo de segunda quantização, mostraremos uma forma explícita para os geradores de Poincaré estendidos e a mesma álgebra é gerada via relações de Heisenberg generalizadas. Também consideraremos um termo fonte e construiremos uma solução geral para os campos escalares quânticos complexos usando a técnica da função de Green. / In the Doplicher, Fredenhagen, Roberts and Amorim (DFRA) noncommutative (NC) space, which is an extension of the DFR space, the object of noncommutativity (θij) is a variable of the NC system and has a canonical conjugate momentum. In this dissertation, we will show that θij (i,j = 1,2,3), in NC quantum mechanics, is an operator in Hilbert space and we will explore the consequences of this so-called “operationalization”. The DFRA algebra is constructed in an extended space-time with independent degrees of freedom associated with the object of noncommutativity θij. We will show the symmetry properties of an extended x+θ (D=10) space-time, given by the group P', which has the Poincaré group P as a subgroup. The Noether formalism adapted to such extended x+θ (D = 4 +6) space-time will be depicted. A consistent algebra involving the enlarged set of canonical operators will be described, which permits one to construct theories that are dynamically invariant under the action of the rotation group. In this framework it is also possible to give dynamics to the NC operator sector, resulting in new features. A consistent classical mechanics formulation will be analyzed in such a way that, under quantization, furnishes a NC quantum theory with interesting results. The Dirac formalism for constrained Hamiltonian systems is considered and the object of noncommutativity θij plays a fundamental role as an independent quantity. Next, we will explain the dynamical spacetime symmetries in NC relativistic theories by using the DFRA algebra. It is also explained about the generalized Dirac equation issue, that the fermionic field depends not only on the ordinary coordinates but also θij. The dynamical symmetry content of such fermionic theory is discussed, and we will show that its action is invariant under P'. In the last part of this work we will depict the complex quantum scalar fields using this new framework. In a first quantized formalism, θij and its canonical momentum πij are seen as operators living in some Hilbert space. In a second quantized formalism perspective, we will show an explicit form for the extended Poincaré generators and the same algebra is generated via generalized Heisenberg relations. We also will consider a source term and construct a general solution for the complex quantum scalar fields using the Green function technique.

Efeitos térmicos em teorias de calibre em (2+1) dimensões são estudados em espaços onde as coordenadas podem ou não comutar. No caso comutativo, a dependência com a temperatura do tensor de polarização é calculada a um laço em teorias envolvendo tanto bósons quanto férmions. Como aplicação, são calculados os processos de blindagem em tais modelos, chegando ao interessante resultado de que cargas magnéticas não sofrem tais efeitos na QED3. Uma prova válida em qualquer ordem de perturbação é desenvolvida, confirmando este comportamento. Em teorias não comutativas, são estudadas as correções a um laço ao coeficiente de Chern-Simons, sendo encontrado que não existe o fenômeno da mistura UV/IR na teoria Chern-Simons-Higgs. O comportamento assintótico de tal coeficiente é analisado no regime de altas temperaturas. Vários outros aspectos envolvendo os efeitos térmicos em teorias de Chern-Simons são explorados. / Thermal effects in (2+1)-dimensional gauge theories are studied in both commutative as well as noncommutative manifolds. In the first situation, the finite temperature polarization tensor is computed a tone loop for fermionic and bosonic couplings. As an application, the screening masses are evaluated and it is found the surprising result that magnetic charges are not screened in QED3. It is demonstrated that this result holds to any order in pertubationtheory. In the noncommutative case, the one loop correction to the Chern-Simons coefficient is studied, and it is found that there is no UV/IR mixing in the Chern-Simons-Higgs model. The asymptotic behavior of such coefficient is analised in the high temperature regime. Several other interesting aspects involving thermal effects of Chern-Simons theories are also discussed.

O principal objetivo do presente trabalho é expor o procedimento de quantização de teorias de Yang-Mills, através do método de Faddeev-Popov, no formalismo de 1a Ordem, e investigar num primeiro momento sua equivalência (clássica e quântica) ao formalismo usual (2a Ordem) e algumas de suas aplicações, principalmente no cálculo de correções quânticas. Para isso, ideias gerais a respeito do processo de quantização via formalismo de Faddeev-Popov foram expostas, e posteriormente utilizadas no processo de quantização de teorias de Yang-Mills no formalismo de 1a Ordem. Apresenta-se também as ideias gerais relativas ao método de regularização dimensional utilizado no cálculo de correções quânticas à nível de 1-loop para a teoria de Yang-Mills no formalismo de 1a ordem, utilizando-se, para isso, computação simbólica. Foi demonstrado que via formalismo de 1a Ordem, a estrutura ultravioleta encontrada no propagador do bóson de gauge é consistente com a renormalizabilidade da teoria. Embora tenhamos diferenças quanto a estrutura das interações neste novo formalismo, a estrutura das divergências ultravioletas continua a mesma do formalismo usual. / The main objective of the present work is to expose the quantization procedure of Yang- Mills theories in first order formalism, by Faddeev Popov\'s method. We want to investigate the classical and quantum equivalence between first and second order formalism, and look and analyze the differences in practical calculations of quantum corrections. Therefore, the general ideas about quantizantion by Faddeev-Popov\'s method was exposed, and used later in first order theory. It is also presented in this work, the main ideas concerning to dimensional regularization used in quantum corrections calculations at one-loop order for Yang-Mills theories, using for that, symbolic computation. It has been shown that upon using the first order formalism, the ultraviolet structre found in gauge boson propagator is also consistent to the theory\'s renormalizability. Although we have differences concerning to interactions structures in this new formalism, the ultraviolet structures from usual formalism is also found in it.

Efeitos térmicos em teorias de calibre em (2+1) dimensões são estudados em espaços onde as coordenadas podem ou não comutar. No caso comutativo, a dependência com a temperatura do tensor de polarização é calculada a um laço em teorias envolvendo tanto bósons quanto férmions. Como aplicação, são calculados os processos de blindagem em tais modelos, chegando ao interessante resultado de que cargas magnéticas não sofrem tais efeitos na QED3. Uma prova válida em qualquer ordem de perturbação é desenvolvida, confirmando este comportamento. Em teorias não comutativas, são estudadas as correções a um laço ao coeficiente de Chern-Simons, sendo encontrado que não existe o fenômeno da mistura UV/IR na teoria Chern-Simons-Higgs. O comportamento assintótico de tal coeficiente é analisado no regime de altas temperaturas. Vários outros aspectos envolvendo os efeitos térmicos em teorias de Chern-Simons são explorados. / Thermal effects in (2+1)-dimensional gauge theories are studied in both commutative as well as noncommutative manifolds. In the first situation, the finite temperature polarization tensor is computed a tone loop for fermionic and bosonic couplings. As an application, the screening masses are evaluated and it is found the surprising result that magnetic charges are not screened in QED3. It is demonstrated that this result holds to any order in pertubationtheory. In the noncommutative case, the one loop correction to the Chern-Simons coefficient is studied, and it is found that there is no UV/IR mixing in the Chern-Simons-Higgs model. The asymptotic behavior of such coefficient is analised in the high temperature regime. Several other interesting aspects involving thermal effects of Chern-Simons theories are also discussed.

O objetivo desta dissertação é revisar os operadores laços de Wilson no contexto da correspondência AdS/CFT. Estes operadores, presentes em qualquer teoria de calibre, são importantes por nos fornecer um parâmetro de ordem para a transição de fase confinante/desconfinante. Além disso, eles são particularmente importantes no estudo da correspondência AdS/ CFT pois: i) Eles nos dão, em alguns casos, resultados exatos graças ao fato de poderem ser localizados em um modelo de matrizes, desta forma nos permitindo fazer testes altamente não triviais da correspondência; ii) Eles são os objetos da teoria de calibre que são duais as cordas propagando no interior do espaço, nos dando um rico dicionário entre quantidades no interior (AdS) e na borda do espaço (CFT). Depois de revisarmos os laços de Wilson em teorias de calibre e a correspondência Ads/CFT, introduziremos a definição dos laços de Wilson supersimétricos 1/2 BPS. Calcularemos eles para o caso de um acoplamento fraco e para qualquer outro valor da constante de acoplamento usando técnicas de modelos de matrizes. Finalmente, compararemos nossos resultados com computações de superfícies minimais no interior do espaço, encontrando uma concordância perfeita. / The aim of this thesis is to review Wilson loop operators in the contexto f the AdS/CFT correspondence. These operators, wich are present in any gauge theory, are important because they furnish an order parameter for confinement/deconfinement phase transitions. Besides this, they are particularly relevant in the study of the AdS/CFT correspondence because: i) they allow, in some cases, for exact results thanks to localization to matrix models and make it possible to perform highly non-trivial tests of the correspondence; ii) they are the gauge theory objects dual to strings propagating in the bulk of the space and give a rich dictionary between bulk (AdS) and boundary (CFT) quantities. After reviews of Wilson loops in gauge theories and of the Ads/CFT correspondence, we will introduce the definition of 1/2 BPS supersymmetric Wilson loops, we will compute them at weak coupling and then at any order in the coupling constant via matrix model techniques, and finally we will compare our results with minimal surface computations in the bulk, finding perfect agreement.

O objetivo desta dissertação é revisar os operadores laços de Wilson no contexto da correspondência AdS/CFT. Estes operadores, presentes em qualquer teoria de calibre, são importantes por nos fornecer um parâmetro de ordem para a transição de fase confinante/desconfinante. Além disso, eles são particularmente importantes no estudo da correspondência AdS/ CFT pois: i) Eles nos dão, em alguns casos, resultados exatos graças ao fato de poderem ser localizados em um modelo de matrizes, desta forma nos permitindo fazer testes altamente não triviais da correspondência; ii) Eles são os objetos da teoria de calibre que são duais as cordas propagando no interior do espaço, nos dando um rico dicionário entre quantidades no interior (AdS) e na borda do espaço (CFT). Depois de revisarmos os laços de Wilson em teorias de calibre e a correspondência Ads/CFT, introduziremos a definição dos laços de Wilson supersimétricos 1/2 BPS. Calcularemos eles para o caso de um acoplamento fraco e para qualquer outro valor da constante de acoplamento usando técnicas de modelos de matrizes. Finalmente, compararemos nossos resultados com computações de superfícies minimais no interior do espaço, encontrando uma concordância perfeita. / The aim of this thesis is to review Wilson loop operators in the contexto f the AdS/CFT correspondence. These operators, wich are present in any gauge theory, are important because they furnish an order parameter for confinement/deconfinement phase transitions. Besides this, they are particularly relevant in the study of the AdS/CFT correspondence because: i) they allow, in some cases, for exact results thanks to localization to matrix models and make it possible to perform highly non-trivial tests of the correspondence; ii) they are the gauge theory objects dual to strings propagating in the bulk of the space and give a rich dictionary between bulk (AdS) and boundary (CFT) quantities. After reviews of Wilson loops in gauge theories and of the Ads/CFT correspondence, we will introduce the definition of 1/2 BPS supersymmetric Wilson loops, we will compute them at weak coupling and then at any order in the coupling constant via matrix model techniques, and finally we will compare our results with minimal surface computations in the bulk, finding perfect agreement.