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Otros procesos, además de poder formal de la serie de expansiones en la teoría cuántica de campos cálculos

No estoy seguro de si esta pregunta es demasiado ingenuo para este sitio, pero aquí va. En QFT cálculos, parece que todo está enraizado en el poder formal de la serie de expansiones, es decir , lo que los sistemas dinámicos de la gente llamaría Lindstedt de la serie. Sin embargo, a partir de lo que he oído, esta serie (para QFT caso) es conocido por tener cero radio de convergencia, y es causa de toneladas de dificultades en la teoría. Mi pregunta es, hay enfoques que se inician con un proceso iterativo que tiene una mejor oportunidad de convergencia (por ejemplo, un punto fijo de la iteración), y construir los métodos computacionales para la QFT a partir de ahí?

En otras palabras, cuando hay tantos enfoques para aproximarse a la solución exacta de, digamos no lineal de la onda (y de Klein-Gordon, de Yang-Mills-Higgs-Dirac etc) las ecuaciones en la clásica de nivel, por qué los elegimos, cuando nos quantize, sólo un par de métodos, tales como la potencia de la serie, y la red de regularización (el último, esencialmente, un método de diferencias finitas)? Tenga en cuenta que es más leve que la de hacer QFT completamente rigurosa, es sólo acerca de la computación cosas un poco diferente.

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Fabian Puntos 12538

La falta de convergencia no significa que no hay nada matemáticamente riguroso uno puede extraer desde la teoría de la perturbación. Uno puede utilizar Borel suma. De hecho, Borel summability de la teoría de la perturbación ha sido demostrado por algunos QFTs:

  1. por Eckmann-Magnen-Seneor para $P(\phi)$ teorías en 2d, consulte este artículo.
  2. por Magnen-Seneor para $\phi^4$ en 3d, consulte este artículo.
  3. Feldman-Magnen-Rivasseau-Seneor Bruto-Neveu en 2d, consulte este artículo.

De hecho, estos artículos de obtener resultados mediante el uso de una alternativa a la ordinaria de la teoría de la perturbación llamado multiescala (o fase de la célula o del espacio de fase) clúster de expansión. El segundo se basa en la combinatoria de las estructuras que imitan los diagramas de Feynman. Sin embargo, estas expansiones convergen en pequeño acoplamiento.

Editar como por Timur comentario: Glimm y Jaffe del libro es lo que quieres leer para entender por qué uno necesita clúster de expansiones. Es excelente para dar a la imagen en grande: ¿cómo axiomático, Euclidiana, constructivo QFTs encajan, así como con la dispersión de la teoría. Pero para aprender a hacer un clúster de expansión el libro está anticuado. El clúster de expansión se explica en GJ es el temprano inventado por Glimm, Jaffe y Spencer en sus Anales de Matemáticas en el artículo. Fue la primera en el QFT contexto y, como tal, un buen matemático feat. Sin embargo ha habido muchas mejoras y simplificaciones desde entonces (alrededor de 1973). Si usted quiere aprender acerca del clúster de expansiones en 2011, esta es una más eficiente de la ruta:

  • Aprender acerca de las Mayer de expansión para el polímero de gas: una rápida introducción en el "material Adicional" en la parte inferior de mi curso página web.
  • Aprender acerca de la escala única de clúster de expansión, es decir, el control de la infinita límite de volumen cuando la radiación ULTRAVIOLETA y del IR cut-offs están presentes: mira el artículo "la Agrupación de los límites de la n-punto de correlaciones para unbounded spin sistemas" en la misma página web. Para una más limpia, la versión ver la versión publicada, pero esto no es de libre acceso.
  • Finalmente, el real McCoy: la multiescala clúster de expansión donde uno trata de hacer todo lo anterior y quitar los cut-offs. Esto es algo así como un infinito límite de volumen en el espacio de fase. Aquí no es fácil referencia. Todas las cuentas de la asignatura son extremadamente difíciles de leer. Planeo escribir un pedagógica artículo sobre esto en el siguiente pocos meses. En el mientras tanto, usted podría tratar de los siguientes: el libro de Rivasseau "De Perturbativa para Constructivo Renormalization", el libro "Wavelets y Renormalization" por la Batalla, y también este artículo reciente por Unterberger (en francés).

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vitule Puntos 3464

Creo que plantear una pregunta muy importante, pero creo que se puede hacer es el sonido más trivial de lo que es. El punto es: un montón de físicos sería como tener alternativas expansiones, pero es muy difícil llegar a uno. Si tienes alguna sugerencia, no dudes en poner adelante.

El estándar de la expansión se inicia desde el momento en que la evolución operador $\mathcal{U}(t,t_0)$ y un Hamiltoniano $\hat{H}$, que en conjunto forman la ecuación de Schroedinger:

$$ -i\partial_t \mathcal{U} = \hat{H}\mathcal{U}$$

La integración de este da, $$ \mathcal{U}(t,t_0) = 1 - i\int_{t_0}^t dt_1 \hat{H}(t_1)\mathcal{U}(t_1,t_0)$$ y por iteración, es decir, substituing esta expresión para $\mathcal{U}$ en el lado derecho, usted puede venir para arriba con un poder formal de la serie de $\mathcal{U}$ Dyson llama la serie. Usted puede modificar en algunos aspectos, como la división de la Hamiltoniano en un solucionable y perturbativa parte, y, en consecuencia, para el tiempo de evolución de los operadores. Al final vas a terminar con la expresión de la correlación de las funciones que usted desea en términos de una serie de funciones de correlación de algún modelo que usted sabe. Y es natural que esta serie sea una expansión en términos de la constante de acoplamiento de la perturbativa parte.

Por lo que se puede conseguir alrededor de esta expansión? Bueno, a veces hay algunos que no perturbativa enfoques disponibles. Tiene, por ejemplo, el reino de exactamente solucionable modelos. Estos dependen de la presencia de severas restricciones de simetría. Ejemplos son ciertos 2D de conformación del campo de las teorías, en la que la correlación de funciones satisfacen las ecuaciones diferenciales. Estas ecuaciones surgen debido a la restricción en el álgebra de operadores (la presencia de los llamados null-estados) y en el Barrio de las identidades asociadas con la simetría de álgebra, que incluye la conformación de la estructura. Algo muy potente.

Otros ejemplos son el ansatz de Bethe y la algebraica de Bethe ansatz. Como tengo entendido que estos modelos se basan en la construcción de un conjunto completo de estados propios en algún espacio de Hilbert + extensión, sin una referencia explícita a la Hamiltoniana (es decir, la de Hamilton está sujeto a algunas restricciones, pero no necesita ser explícitamente conocida). Esta es una técnica muy eficaz y válida para toda la gama de la constante de acoplamiento. Pero que requieren de integrabilidad puede ser una restricción.

AdS/CFT se mencionó también, que es un maravilloso débil/fuerte acoplamiento de la dualidad. Esto hace que el uso de la idea de que las funciones de correlación son las mismas para los dos aparentemente diferentes teorías, las cuales difieren en la dimensionalidad y la presencia de la gravedad. Celosía de regularización funciona también bastante bien, por lo que yo sé.

Una alternativa de expansión a Dyson la serie que viene a la mente es el Magnus de expansión (ver también aquí). La mayor ventaja de esta expansión es que se mantiene unitario una vez que se corta la serie en algún lugar. Pero es una alternativa fuerte..?

Mi opinión sobre el asunto es que una nueva expansión o enfoque podría muy bien ser la siguiente mejor cosa desde el pan rebanado.

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James Sutherland Puntos 2033

Son esencialmente preguntando acerca de la no-perturbativa de enfoques para la QFT? Lattice QCD (basado en el Monte-Carlo de muestreo) y varias fuerte-couplig/débil acoplamiento de dualidades (como AdS/CFT) vienen a la mente como ejemplos más destacados.

Esta es más una sugerencia que una respuesta real, por supuesto.

6voto

Lehane Puntos 6776

En cierto sentido, entiendo que esta cuestión de la tuya, ya que cuanto más "matemáticamente preciso" enfoques para el QFT: en el final del día, su pregunta implica que "no perturbativa de definiciones de QFT" en una forma u otra - después de todo, si usted puede utilizar alguna otra herramienta, ¿por qué no convertir el problema y definir su teoría se basa en cómo se puede usar este tipo de herramienta?

A lo largo de esas líneas, no hay mucho que decir, dado que hay un par de maneras diferentes para definir un QFT (con diferentes niveles de "rigor matemático"):

  • Axiomático QFT, Constructivo QFT Algebraicas de QFT y Locales, y la Física Cuántica (a la Haag);
  • Integración funcional (a la Feynman Camino Integrales; el Ruido Blanco de Cálculo, etc) y la aproximación de las expansiones (que es donde está su pregunta, parece ser la forma más natural formulado);
  • Vértice Álgebras de (la Llegada, Borcherds Álgebras) y CFTs;
  • Más probabilístico enfoques, por ejemplo, Schramm-Loewner ecuación;
  • Quirales y de la factorización de álgebras;
  • TFTs y de mayor categoría de la teoría;
  • etc.

Así, el uso de la serie de expansiones no es sino uno de estos esfuerzos - y, a lo largo de esas líneas, hay otras series que son relevantes, por ejemplo, la Gran N expansiones.

Por otro lado, habiendo dicho lo anterior, es cierto que hay otros métodos que podrían tener algo que añadir a la manera usual en que se hacen las cosas - dar voz a su preocupación. Por ejemplo, hay maneras para discretizar el espacio que son "compatibles" con diferencial de los objetos geométricos (como $n$-formas y así sucesivamente; en gran parte bajo el nombre de "Discreto Geometría Diferencial" o "Geométrica de Discretización") que podría ser utilizado en el entramado de las formulaciones de QFT y actualmente no. También, hay todo tipo de diferentes "esquemas de diferencias finitas" de discretización de mantener diferentes tipos de simetrías del problema original (diff eq), que podría ser usado para iluminar ciertas propiedades de la teoría, sino una discusión de este tema no se parece a la función en el entramado de la comunidad.

Así, en el final del día, la Olaf tiene un punto: si tienes sugerencias, por todos los medios, poner delante de ellas! ;-)

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