Integral de trayectoria en QM vs QFT

En la página 282 de Peskin y Schroeder sobre la cuantificación funcional de campos escalares, los autores utilizan la expresión 9.12, la integral de trayectoria en la mecánica cuántica ordinaria.

tu ( q a , q b ; T ) =
(9.12) ( i D q ( t ) D pag ( t ) ) Exp [ i 0 T d t ( i pag i q ˙ i H ( q , pag ) ) ]

entonces desde

H = d 3 X [ 1 2 π 2 + 1 2 ( ϕ ) 2 + V ( ϕ ) ] ,
tenemos
ϕ b ( X ) | mi i H T | ϕ a ( X ) =
(9.14) D ϕ D π Exp [ i 0 T d 4 X ( π ϕ ˙ 1 2 π 2 1 2 ( ϕ ) 2 V ( ϕ ) ) ] .

Mi pregunta es: ¿qué significa 9.14? Previamente derivamos 9.12 de la mecánica cuántica ordinaria, y tiene un significado bien definido, en el sentido de que, en teoría, puedo escribir una ecuación precisa para símbolos como D pag ( t ) ; de hecho, Peskin y Schroeder lo hacen en 9.11. Pero, ¿cómo se puede escribir el significado preciso de D π y D ϕ ?

Respuestas (2)

Bueno, la integral de trayectoria es una construcción heurística. Formalmente, P&S identifica el índice

i   =   X
con un punto en el espacio tridimensional, de modo que
q i ( t )   =   ϕ ( X , t ) y pag i ( t )   =   π ( X , t ) .
Para completar la transición de la mecánica de puntos (9.12) a la teoría de campos (9.14), a menudo se imagina que el espacio tridimensional y el tiempo están discretizados. Luego, las derivadas del espacio-tiempo se reemplazan por diferencias finitas apropiadas , y las medidas integrales de trayectoria se vuelven
D q   =   i , t d q i ( t ) y D ϕ   =   X , t d ϕ ( X , t ) .

Re "Mi pregunta es: ¿qué significa siquiera 9.14?" Solo agregaré una nota a pie de página a la respuesta anterior, que está bien. Para el propio QM y, como era de esperar, bajo algunos supuestos técnicos sobre el potencial V , hay formas rigurosas de dar significado a la integral de camino. Las cosas se complican cuando se etiquetan los puntos del espacio-tiempo usando R d 1 × R R d con d > 1 (como era de esperar en QFT) cuando uno tiene que cambiar a distribuciones.

Algunas de las referencias clásicas son Michael Reed y Barry Simon's on Functional Analysis; o la Teoría cuántica para matemáticos de Brian Hall (en concreto, el capítulo 20). Aún más al punto de rigor para las integrales de trayectoria y hasta dónde se puede llegar con el enfoque es el esfuerzo de la teoría cuántica de campo constructiva .

Por supuesto, las heurísticas para la integral de ruta sirven bien a la práctica, de manera similar a que uno no necesita enredarse con el espacio de Hilbert amañado para usar el formalismo de freno de Dirac.