Propagador de partículas libres - Evaluación integral [cerrado]

En el formalismo de integral de trayectoria, al evaluar el propagador de partículas libres, obtenemos la integral funcional de la forma,

k 0 = límite norte ( metro 2 π i τ ) norte 2 i = 1 norte 1 d X i Exp ( i metro τ 2 j = 0 norte 1 ( X j + 1 X j ) 2 ) .

Para empezar, primero tengo que resolver para algunos finitos norte caso y luego generalizar por inducción. Pero incluso para el caso finito, estoy confundido sobre cómo hacer la integral. Por ejemplo, con norte = 2 caso, obtendré una integral de la forma,

I = ( metro 2 π i τ ) d X 1 mi i metro τ 2 ( ( X 2 X 1 ) 2 + ( X 1 X 0 ) 2 ) .

¿Cómo se supone que debo resolver esta integral? Sé que solo implica un truco trivial de sustitución, pero estoy confundido sobre qué camino tomar.

EDITAR :

Después de un poco de evaluación de la integral, termino con una integral de la forma

0 mi i a X 2 d X
y haciendo una sustitución con el mismo s = i a X 2 y d X = d s i a s , pero ¿cómo evaluar este tipo de integral (me refiero a qué tipo de contorno podemos elegir)
0 i d s i a s mi s

PD: Un diagrama del contorno será muy útil :)

Gracias, se referirá a él. Aunque, ¿he llevado a cabo la norte = 2 paso correctamente? Solo hay una integral verdad?
¿Estás seguro de que norte = 2 el caso es correcto? Generalmente cuando tienes este tipo de integral, integras sobre todo X i variables En tu segunda ecuación parece que todavía tienes un X 2 , X 0 dependencia.
@VanillaSpinIce: No lo creo, porque la respuesta final es tal que contiene X 0 y X norte :(lo que significa que no me integro sobre ellos). ¡¡Así que espero que esto sea correcto!! También evalué la integral usando las notas de Hunter y lo hice bien :)
La integral sobre X 1 es gaussiana, por lo que es bastante fácil de hacer. Si no sabe cómo hacerlo, aprenda eso ahora, porque esa es la única integral que quiere aprender para hacer mecánica cuántica/teoría de campos.

Respuestas (1)

Tenga en cuenta que todas sus integrales son gaussianas en diferencias de posiciones en instantes sucesivos ( X k X k 1 ) así que implemente un cambio de variable de integración de X k ( X k X k 1 ) . Usted tendrá norte 1 integraciones (sencillas) para realizar con X 0 y X norte mantenido fijo.

Pero como ves, el norte = 2 el caso tiene ambos ( X 2 X 1 ) y ( X 1 X 0 ) términos. Por cual se supone que debo sustituir??
No creo que esta respuesta sea útil. Para empezar, para tener una idea de lo que está sucediendo, simplemente expanda cada una de las expresiones cuadráticas en el exponente y luego haga la integral de Gauss para X 1 ( X 0 y X 2 serán constantes).
¡Sí, lo hice y creo que probablemente obtuve la solución correcta!