ϕnϕn\phi^{n} teorías cuánticas de campos escalares donde nnn no es un número entero

Considere una teoría cuántica de campos escalares con términos de interacción de la forma ϕ norte , dónde norte no es un número entero.

¿Dónde están algunos ejemplos de teorías cuánticas de campo ampliamente estudiadas que involucran tales términos de interacción?

Sospecho que no encontrará ninguna teoría que sea "física". Típicamente norte es entero porque considera un truncamiento de un verdadero potencial V ( ϕ ) hasta algún orden norte utilizando una expansión de Taylor; cualquier ϕ norte La teoría tampoco es realmente una teoría física, sino más bien una aproximación. También tendrá algunos problemas graves de corte de ramas. ¡Sin embargo, deberías obtener algunas relaciones de dispersión geniales!
Ok, supongo que no tiene sentido considerar teorías donde norte no es un número entero, porque la motivación para el entero- norte términos de interacción proviene de la expansión de un potencial arbitrario V ( ϕ ) . Entonces, permítanme modificar mi pregunta para preguntar si alguno de estos estudios de no enteros norte términos de interacción se han hecho en absoluto. :)
Según tengo entendido, generalmente es muy problemático cuantizar teorías con Lagrangianos/ecuaciones de movimiento que no son polinomios.
@Blazej De hecho; esto se debe a que en general es muy complicado entender el procedimiento de cuantización en sistemas de dimensión infinita (esencialmente debido a que la medida de Lebesgue no existe). Además, ya es bastante difícil entender las QFT con interacciones polinómicas estándar ;-P

Respuestas (1)

Una teoría de la perturbación en la que es la diferencia de las ϕ norte El exponente de 2 se toma como el parámetro de perturbación propuesto por Bender, Milton, Moshe, Pinsky y Simmons en su artículo : Nuevo esquema perturbativo en la teoría cuántica de campos.

Este método se llama el d - expansión.

Consulte el siguiente artículo donde se explican los conceptos básicos del método en la sección 2.

La construcción básica del método se basa en la siguiente descomposición de Taylor del término de interacción:

( ϕ 2 ) 1 + d = ϕ 2 + norte = 1 d norte norte ! ϕ 2 ( yo o gramo ( ϕ 2 ) ) norte

Se puede observar que cuando d = 0 , el término de interacción es cuadrático y la teoría es libre, mientras que cuando d = 1 , la teoría se convierte en la habitual ϕ 4 teoría. En el análisis de expansión delta, el potencial cuántico efectivo se calcula orden por orden alrededor de la teoría libre correspondiente a d = 0 . La teoría obtenida es perturbativa en d pero no perturbativo en la constante de acoplamiento y la masa.

Cada cálculo de orden implica un término de interacción logarítmica. Este término se trata como un límite de una derivada de una potencia

yo o gramo ( X ) = límite k 0 d d k X k

Por lo tanto, los cálculos se realizan para una teoría polinomial ( ϕ 2 ) k pero sólo los términos principales en k para k 0 necesita ser computado. Para tal teoría, los vértices de los diagramas de Feynman serán de 2 k líneas. Además, es posible realizar cálculos variacionales orden por orden en d .

Esta expansión dio excelentes resultados para problemas de mecánica cuántica y modelos resolubles en 1+1 dimensiones.

El d La expansión se utilizó para argumentar la trivialidad de ϕ 4 teoría, pero no proporcionó una prueba final. Se trabajó en su adaptación a teorías con fermiones (lineal d expansión), teoría de gauge y modelos en física estadística.