8α′-expansion of superstring tree-level amplitudes 131
8.1 Basics of α′-expansions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
8.1.1 Four-point α′-expansions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
8.1.2 Low-energy effective actions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
8.1.3 On the scope of four-point amplitudes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
8.1.4 Manifestly supersymmetric approaches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
8.2 Multiple zeta values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
8.2.1 Motivic MZVs and the f alphabet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
8.2.2 The Drinfeld associator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
8.2.3 Single-valued multiple zeta values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
8.2.4 Comments on conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
8.3 Patterns in the α′-expansion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
8.3.1 The pattern in terms of MZVs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
8.3.2 The pattern in the falphabet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
8.3.3 Coaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
8.4 KK-like and BCJ relations within the α′-expansion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
8.4.1 BCJ relations at all orders in α′..............................143
8.4.2 KK-like relations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
8.4.3 Berends–Giele idempotents and BRST-invariant permutations . . . . . . . . . . . . . . 145
8.4.4 BCJ and KK relations of Z-theory amplitudes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
8.5 String corrections from the Drinfeld associator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
8.5.1 Construction of the matrices e0, e1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
8.5.2 Uniform transcendentality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
8.5.3 Regularized boundary values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
8.5.4 Connection with twisted deRham theory and outlook . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
8.6 Berends–Giele recursion for disk integrals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
8.6.1 Extending the field-theory limit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
8.6.2 Planar binary trees and α′-corrections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
8.7 Closed strings as single-valued open strings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
8.7.1 From the KLT formula to the single-valued map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
8.7.2 Closed-string amplitudes as a field-theory double copy . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
8.7.3 Sphere integrals as single-valued disk integrals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
8.7.4 The web of field-theory double copies for string amplitudes . . . . . . . . . . . . . . . 158
8.7.5 Twisted KLT relations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
9 Conclusion and outlook 160
9.1 Loop amplitudes in the pure spinor formalism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
9.2 Worldsheet integrals in loop-level string amplitudes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
Appendix A Gamma matrices 164
Appendix A.1 The Clifford Algebra in R1,9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
Appendix A.2 Fierz decompositions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
Appendix A.3 Duality properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
Appendix A.4 Traces of gamma matrices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
Appendix A.5 Products of gamma matrices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
Appendix A.6 Gamma matrix identities and pure spinors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
Appendix B The U(5) decomposition of SO(10) 169
Appendix B.1 The Clifford algebra in R10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
Appendix B.2 Vectors and Lorentz generators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
Appendix B.3 Spinors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
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