QFT中的高层结构自由度,I
发布者:Urs Schreiber
我想按照John提到不久前。
然而,在这样做之前,我想更好地理解一个普遍现象,这个现象最初是由丹·弗里德(Dan Freed)发现的,最近才被发现追求西蒙·威勒顿和布鲁斯·巴特利特。最近也出现了工作谢尔盖·古科夫。
粗略地说,观测结果是物理学家所说的行动功能适用于-维度量子场论实际上只是看起来有点像-函子,赋值给-维度体积-希尔伯特空间。
我将简要总结Freed和其他人对此的看法。我想讨论的是这个概念的一些细节。例如,如何转动上面的“看起来有点像“转换为”是”.
向量束中的并行传输是函子
(1)
在基本空间中发送路径向量空间的形态。
量子力学中的传播是一个函子
(2)
它将一维黎曼坐标系发送到希尔伯特空间的态射#.
请注意,这两个概念密切相关。标准的例子是单个非相对论性带电粒子在在电磁场的存在下。
电磁场本身就是函子
(3)
即线束连接。
粒子的传播函子
(4)
通过执行路径积分结束:
(5)
其中右侧表示由积分核定义的运算符它是通过以下所有路径的路径积分获得的到,使用维纳测度 .
此运算符作用于希尔伯特空间
(6)
(或者简单地说如果E是平凡的),线丛的平方可积截面空间.
请注意我们是如何考虑束段的空间的就像这样
(7)
因此,量子理论中指定给该点的希尔伯特空间实际上是该动作指定给目标空间多个点的向量空间的“总和”!(见下文了解本声明的相关性)。
注意并行传输函子如何扮演动作功能(除了运动的贡献,它实际上应该被视为路径积分度量的一部分),其积分产生传播函子。
也许正确的方法是使用跨度理论,如
E.Lupercio和B.Uribe
拓扑量子场论、弦和球
hep-th/0605255.
这是我想在这里更好地理解的事情之一。尤其是上述分类版本(在弗里德的观察中起着核心作用)。
在继续之前,我们应该抓住这个机会,确定一些稍后需要的术语。
请注意,在我们关于带电非相对论性粒子的小理论中,我们实际上是如何描述一维量子场论的。
一套领域关于给定的坐标系是来自区间的一组(表现良好的)映射到,即中的参数化路径集带参数范围。在Freed之后,我们将此空间表示为
(8)
因此,点上方的场空间可以用它本身
(9)
(注意,编码在是一个背景结构在目前的情况下,而不是我们量子理论的场内容的一部分。只有在“二次量化”之后才会出现这种情况——不管这意味着什么。)
以上所有内容都应该让你想说:
并行传输-向量束是一个-函子
(10)
传播于-维量子场论是一种-函子
(11)
在这里和被认为是-某些概念的范畴-向量空间和-希尔伯特空间。是关于-中的路径,以及是的占位符-可能具有额外结构的配体,被视为-类别(而不是一个类别)。
例如,您可以想到一个带有连接的线组gerbe作为具有平行传输的“秩-1”2向量束,其中到每个点我们联想到-向量空间,到每条路径一-线性地图等等。
请注意,对于关闭路径,这个-函子关联
- 2-向量空间到0-路径
- 1-向量空间到1-路径
- 0-向量空间到2-路径
在这里,我们想了解在何种意义上,类比推理可以让我们从一个普通的-维度的质量功能测试有点像传播-函子
(12)
早在年就已经在这个方向上进行了重要的观测
丹尼尔·弗里德
路径积分中的量子群
q-alg/9501025
和
丹尼尔·弗里德
高等代数结构与量子化
庚烷/9212115.
以下第5.4节对关键概念进行了详细概述
布鲁斯·巴特利特
拓扑量子场论的范畴
数学。质量保证/0512103.
丹·弗里德(Dan Freed)将二维Wess-Zumino(-Witten)模型,特别是三维Chern-Simons理论分开,以表明从定义它们的动作泛函(通常被认为是从场配置中产生数字)中,人们实际上获得了以下类型的结构:
安行动表示这是一个语态列表
(13)
它映射字段在上定义关闭 -维度空间到-希尔伯特空间.
特别是,如果我们同意处理地面场的元素自身(通常此处)作为0-希尔伯特空间,然后操作将关闭-维度空间到数字。这是普通物理学家所熟悉的作用概念。
但现在,我们需要行动也将数据分配给低维空间。大致来说,总体思路如下:
假设我们在的“字段配置”上定义了一个“操作”-维度空间。如果我们的-维度空间有一个-尺寸边界,那么我们可以将操作限制在具有特定限制的.
但这样,动作就成为了(-希尔伯特)空间的字段上的映射-维度空间。我们认为这个空间是我们最初行动的价值-维度空间。
这是粗略地这个想法。Dan Freed为二维空间详细阐述了这一点WZW公司理论以及Dijkgraaf-书面理论。然而,我还没有看到关于这个想法的真正的一般性陈述。应该有一些。
从这个作用中,我们想产生一个量子场论传播子。(回忆起一开始的带电粒子的玩具例子。)现在,这是通过某种涉及上述广义作用概念的“路径积分”得到的。
因此,我们可以在这里提取的量子场论结构包括
- 数对的积分-维空间(即配分函数)
- “希尔伯特空间积分”到-维度空间
- 一般来说,“积分-希尔伯特空间“到-维度空间
就个人而言,我觉得这真的很好一般的对这一机制的理解还没有写下来。除其他外,我们预计上述所有结构都会组装成一些-函子。也许我们可以在评论部分讨论这一点。
然而,已经很好地解决了几个具体的例子。正如我所说,最引人注目的是Dijkgraaf-Writed模型。这一点我将在后续条目中讨论。
发布于2006年9月12日中午12:49 UTC