¿Cuál es la conexión entre el espacio de Hilbert y las integrales de trayectoria?

Dado un espacio de estados | , | X , | X , y , con los operadores de creación como ϕ ^ ( X ) | y , z = | X , y , z para crear una partícula en la posición X etcétera.

¿Cómo se relaciona esto con las integrales de trayectoria?

p.ej

Δ ( X , 0 ; y , t ) = ϕ ( X , 0 ) ϕ ( y , t ) Exp ( i S [ ϕ ] ) D ϕ

¿Cómo obtenemos esto usando operadores de creación y aniquilación?

intenté configurar | = Ψ 0 [ ϕ ] para algún estado fundamental pero a + ( X ) Ψ 0 [ ϕ ] ϕ ( X ) Ψ 0 [ ϕ ] entonces me quedé atascado. También porque entonces terminaría con el estado fundamental dentro de la integral de ruta que no estaría bien.

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Permítanme aclarar un poco.

Digamos que tienes una onda funcional Ψ [ ϕ , t ] que satisface la segunda ecuación de Shrodinger cuantificada:

i d d t Ψ [ ϕ , t ] = ( d 2 d ϕ ( X ) 2 ϕ ( X ) 2 + metro 2 ϕ ( X ) 2 ) Ψ [ ϕ , t ]

y tiene un estado fundamental de la forma:

Ψ 0 [ ϕ ] = Exp ( ϕ ( X ) s ( X y ) ϕ ( y ) )

Este es el estado de vacío. | >

Ahora quiero encontrar el propagador de Feynman. Entonces quiero algo como:

Δ ( X , 0 ; y , t ) = Ψ [ ϕ 0 ] Φ [ ϕ t ] Exp ( i S [ ϕ ] ) D ϕ

para algunos funcionales de onda particulares. Pero quiero encontrar los estados de una partícula para poner. Si configuro Ψ [ ϕ t ] = ϕ t ( X ) Ψ 0 [ ϕ t ] por ejemplo, obtengo el estado fundamental dentro de la integral, que no es lo que quiero. ¿Es correcto expandir el funcional de onda como:

Ψ [ ϕ , t ] = ( ψ t + ψ t ( X ) ϕ ( X ) d X 3 + ψ t ( X , y ) ϕ ( X ) ϕ ( y ) d X 3 d y 3 + . . . ) Ψ 0 [ ϕ ]

donde los términos corresponden a los estados | X , y , . . ; t > . ¿O debería usar operadores como a + ( X ) donde el hamiltoniano es:

H = { a + ( X ) , a ( X ) } d X 3

y

a ± ( X ) = d d ϕ ( X ) ± s ( X y ) ϕ ( y ) d y 3

De cualquier manera que lo mire, siempre termino con el estado fundamental en la integral en lugar de solo:

Δ ( X , 0 ; y , t ) = ϕ ( X , 0 ) ϕ ( y , t ) Exp ( i S [ ϕ ] ) D ϕ

Mira aquí es solo ϕ ( X ) no ϕ ( X ) Ψ 0 [ ϕ ] = ϕ ^ ( X ) | > . ¿Qué estoy haciendo mal? ¿Cómo puedo deshacerme del estado fundamental de la integral?

Editar 2

Lo único que se me ocurre es que el estado fundamental no es lo mismo que el estado sin partículas. Si el estado sin partículas es Ψ norte PAG [ ϕ ] = C o norte s t entonces creo que esto lo resuelve. ¿Es esto cierto o el estado sin partículas es igual al estado fundamental? Pero en ese caso, ¿qué hacen los operadores? a ± ( X ) ¿corresponden a las? ¿Significan excitaciones en el campo en oposición a la creación de partículas?

En primer lugar a , a crear y destruir partículas con impulso k , no se dan detalles sobre el puesto: a | 0 = | k . Sin embargo, la cuantificación en términos de operadores de creación y aniquilación solo es posible en algunos casos especiales (lineales). El enfoque de la integral de trayectoria es el general y, por definición, uno no puede recuperar a , a atrás. Sin embargo, las funciones de correlación son valores esperados en el vacío y, en este sentido, puede usar cualquiera de las formas para calcularlas, comparándolas.
No estoy seguro de lo que estás preguntando. No existe tal cosa como un "espacio de amplitudes", tenemos un espacio de estados . ¿Por qué querría ver la integral de ruta "con operadores de creación/aniquilación", dado que solo existen para campos libres, pero se supone que la integral de ruta es un objeto general?
No existen | X , y , z ; t estados porque QFT realmente no tiene un operador de posición. Los estados de una partícula suelen ser estados de impulso o superposiciones de los mismos. Qué es Δ ( X , 0 , y , t ) ¿se supone que es? yo tampoco tengo idea de que Ψ [ ϕ t ] = ϕ t ( X ) Ψ 0 [ ϕ t ] se supone que significa, dado que la rhs depende de X (y por lo tanto no es un funcional de una configuración de campo) pero el lhs no lo hace.
Δ ( X , 0 , y , t ) es el propagador de Feynman para pasar de (x,0) a (y,t). No veo tu objeción a la ecuación. La ecuacion X = 3 es válido aunque el RHS no depende de X . Además, Fourier puede transformar cualquier estado de impulso en estados de posición. No sé a qué te refieres con que no hay estados de esta forma. | X , y > es la amplitud de encontrar partículas tanto en x como en y. Es simétrico para bosones y antisimétrico para fermiones.
No existe tal cosa. No puede transformar estados de momento de Fourier en estados de posición porque QFT no tiene un operador de posición. Esto no es QM donde tenemos dos operadores X , pag con relaciones canónicas de conmutación. Tenemos el operador de (cuatro) momento, pero no hay operador de posición en QFT, vea esta respuesta y esta respuesta . Lo que estás tratando de hacer está mal definido.
No entiendo de qué estás hablando. El operador de campo ϕ ^ ( X ) y es conjugado canónico π ( X ) ^ son operadores de posición. O puede expandirlos en términos de ϕ ^ ( X ) = mi i X . k a + ( k ) d k + mi i X . k a ( k ) d k ¿No es eso una transformada de Fourier?
Con "operador de posición" me refiero a un operador X de los cuales sus supuestos estados | X son estados propios. Estás hablando de "el propagador de Feynman para obtener de X , 0 a y , t ", pero esto significa que tiene que haber estados que sean "partícula en X , 0 " y "partícula en y , t " en primer lugar. Debe definir estos estados para que la pregunta tenga sentido. La ausencia de un operador de posición adecuado significa, para mí, que no puede definir dichos estados correctamente.
No entiendo tu objeción. Mire en.wikipedia.org/wiki/Identical_particles y vea dónde dice | X 1 X 2 X 3 > ¿Por qué sigues diciendo que no existe tal cosa?
Esos son estados de la mecánica cuántica , no de la teoría cuántica de campos .
Bien si tú lo dices.
Además, no siempre es cierto que uno pueda ampliar ϕ ( X ) en términos de a , a . En realidad, eso es cierto solo en algunos casos particulares (principalmente para campos libres).
Bueno, razón de más para usar ϕ ^ ( X ) y su conjugado. De todos modos, he visto dónde estaba mi error. Confundí el estado fundamental con el estado sin partículas. Y confundí los operadores de escalera con los niveles de energía de los campos para los operadores de creación.

Respuestas (2)

He mirado esto . Lo que parece dar más pistas.

El estado fundamental se puede escribir como:

< 0 | ϕ >= η 0 = ϕ mi i S [ η ] D η

La función de transición se puede escribir como:

< ϕ | tu ( t , t ) | ψ >= η t = ψ η t = ϕ mi i S [ η ] D η

Entonces:

D ( X y ) =< 0 | ϕ 0 ( X ) ϕ t ( y ) | 0 >=< 0 | ϕ t > ϕ t ( X ) < ϕ t | tu ( t , t ) | ϕ t > ϕ ( y ) < ϕ | 0 >

= ( η t = ϕ t mi i S [ η ] D η ϕ t ( X ) η t = ϕ t η t = ϕ t mi i S [ η ] D η ϕ t ( y ) ψ t = ϕ t mi i S [ η ] D η ) D ϕ D ψ

= ϕ t ( X ) ϕ t ( y ) mi i S [ ϕ ] D ϕ

Más o menos

Creo que la respuesta es que el estado fundamental no es lo mismo que el estado sin partículas. Por lo tanto, el funcional de onda debe expandirse como:

Ψ [ ϕ , t ] = ψ t + ψ t ( X ) ϕ ( X ) d X 3 + ψ t ( X , y ) ϕ ( X ) ϕ ( y ) d X 3 d y 3 + . . .

sin nada que ver con el estado fundamental. Dónde ψ ( X , y ) por ejemplo, es la amplitud para detectar partículas tanto en x como en y.

creo que el a ± ( X ) son (des)excitaciones en el campo en X y no operadores de creación/aniquilación para partículas.

Creo que aquí es donde radica la confusión.