תורת השדות הקוונטית, שצמחה מהמכניקה הקוונטית, מתארת מערכות מרובות חלקיקים ואת האינטראקציות המתרחשות בהן. לתורת השדות הקוונטית שימושים בשטחים שונים של הפיזיקה, כולל בפיזיקה של החלקיקים האלמנטריים, בקוסמולוגיה ובפיזיקה של חומר מעובה. למרות ההצלחה הרבה של התורה בתיאור מגוון של תופעות במגוון של מערכות, ישנן הרבה שאלות בסיסיות בתורת השדות שממשיכות לאתגר אותנו. המחקר שלי עוסק בחקר תורות שדה קוונטיות סופר-סימטריות בחמישה ממדים של מרחב-זמן (כלומר ארבעה ממדים של מרחב ואחד של זמן). התיאור המקובל של תורות שדה קוונטיות באמצעות פעולה והאינטגרל המסלולי של פיינמן הוא בעייתי כשדנים במרחב-זמן מעל ארבעה ממדים, ולכן נדרשים כלים חדשים על מנת לחקור אותן. תורת המיתרים, תורה קוונטית שמאחדת תורות שדה עם תורת הכבידה, מספקת לנו אוסף של כלים ושיטות שמאפשר לחקור תורות אלו ולחשב גדלים שמאפיינים אותן. כלים אלו כוללים בניות באמצעות יריעות רב-ממדיות ודואליות – כלומר זהות לא טריוויאלית – בין תורות שדה לתורות כבידה. המחקר שלי התרכז בשימוש בכלים מסוג זה כדי לחקור את התכונות של תורות שדה בחמישה ממדים ולמפות את המרחב של התורות האלה. לתורות שדה בחמישה ממדים ישנן מספר תכונות מעניינות, כמו למשל סימטריות מוגדלות בנקודה הקונפורמית ודואליות בין תורות עם חבורות שונות וחומר שונה. התורות בחמישה ממדים גם מתקשרות לתורות בארבעה ממדים ע״י קומפקטיפיקציה. זה מאפשר לנו גם לחקור את מרחב התורות בארבעה ממדים. אחת מההתפתחויות הכי חשובות שקרו לאחרונה היא מציאת פתרונות גרביטציוניים חדשים בשישה ממדים שלכאורה דואליים לתורות השדה בחמישה ממדים. באחד המאמרים האחרונים מצאנו ראיות לדואליות ע״י חישובים של מסות של מצבים המתוארים ע״י מיתרים בתוך המרחב השישה-ממדי, והשוואתן לגדלים הדואליים בתורות השדה. בכל המקרים מצאנו הסכמה מלאה.