处理量子扰动中递减回报
对许多物理家来说,总有志以最基本方式解释宇宙基本构件当前最广受接受的方法是理论框架,名称为QFT与其像我们常想的那样成为实战场, 数学工具认为子原子粒子是底层量子场的兴奋状态最终生成标准模型 理论组成粒子物理基础
1948年 著名物理物理家Richard Feynman设计出一种高超方法 可视化QFT中深度复杂数学粒子路径描述成线条,当粒子与其他粒子交互时端或偏转路径举个例子,如果两个粒子相遇时,它们会相互反射-但必须保护整体瞬间QFT表示,他们通过光子交换动向,用Feynman图描述线连接表示粒子的线段,这些粒子在各自连接点上急剧改变路径。但在现实中,物理家研究的许多过程比简单二粒相交复杂不可想象
计算更高指令
QFT尽管有许多长处,但并不表示完全理解子原子粒子及其交互作用超出一定复杂性,物理家无法完全描述量子系统使用QFT当前形式取而代之的是数学工具集命名为`扰动理论'计算理论从简单量子系统开始 物理家仍然可以数学描述并变换方程以近距离表示复杂系统属性扰动理论绝不允许完美解答, 但仍然精确到近似物理过程, 物理过程可嵌入物理理论多
为了描述量子系统,物理家依赖数学工具集命名为“扰动理论”。
1950年代,费曼与先驱日本物理家新之道展示出扰动理论如何用费曼图表达显示数学扰动可由闭锁的'漏洞'表示,其中某些粒子路径与输入或离开过程者无关归根结底,这些线代表短寿命'虚拟'粒子-这些粒子无法直接观察,但在粒子交互作用方面举足轻重光是扰动并不足以精确估计所涉物理高阶扰动需要补偿,数学复杂性进一步提高
欧几里得动作 定义为时间积分动能和潜在能之和
稀释返回
理论物理家探索越来越复杂过程时,被迫计算越高扰动指令Feynman图解中,这些更高指令显示为“循环中的漏洞”,有些路径连接到与输入或离开进程者无关的其他路径中。对研究者来说,这是一个严峻的挑战:随着指令逐级提高,随后提高预测精度则变小归根结底,这引出递减回报法则 — — 工程师常体验到这一点,因为对其设计进行更精细调整后会更隐蔽地改善。
除这个问题外,计算能力对每次扰动都大增-拉伸目前可用的算法到极限迄今最雄心研究只计算出六环令甚至七环令-由物理家伯尼尼克在1970年代实现除此以外,即使是最精密算法今天都达到了理论阈值, 无法推向更远直至最近,这些限值使人们严重怀疑是否可能更精确近似更复杂量子进程
评估无限循环
联合美国由斯德哥尔摩Ludovio Giorgini、密苏里Ulrich Jentschura、巴黎JeanZinn-Justin和罗马Giorgio Parisi、Enrico Malasta和Tommaso Rizo组成的美法意大利团队从不同角度处理问题起初似似似然高序时,团队考虑了几乎不可能的场景,即无限多扰动用系统-用Feynman图表示,循环内无限多环路此时点上,任何进一步的扰动指令都完全没有提高精度,即所涉数学以QFT当前形式允许的最佳近似值出现偏差。
即时轨迹,因对称潜力
尽管理论上不可能实现这种计算,但团队提议,概念本身可用以克服高调扰动所构成的困难。上期研究中,他的团队探讨是否可能教育猜想高扰动指令数学如何出现在分界点上。中心思想取QFT基本方面命名为“关联函数”,描述量子字段属性在不同位置上可能不同,并如何用经典域分析-如电磁字段-但这些早期方法带来了更多困难:数学和计算功率方面都存在困难。
研究团队可以对高阶数学有教育猜想, 从而能精确估计系统内部相位变换会如何展开
重整型群
以先前研究的成功经验(部分为Jentschura和Zinn-Justin所完成的工作)为基础,团队接下来考虑修改Feynman图时需要修改,该图多环路使用这些关联函数校正最新研究显示结果量如何传递成数学构造命名为“重组组”。组合允许对复杂物理系统的任何变化在微镜和宏镜尺度上系统调查这种方法对确定阶段过渡关键推算器至关重要。
团队研究关联函数如何应用到比先前调查案例简单得多的案例中,使他们能够更好地评估教育假设的后果测试方法时使用它分析量子粒子模拟单维系统,随温度变化而向不同阶段过渡
系统高度复杂研究,原因是量子纠缠现象,在单个粒子特性间创建复杂串行网转而要求高调扰动精确数学近似利用关联函数帮助 研究团队可以教化猜测高阶数学 形式为重整型这使得它们能够精确估计系统内部相位转换方式
跳过乏味计算
这种方法完全避免计算用QFT求算数学求解所需每种扰动顺序的解决方案取而代之的是,它允许研究者直接跳向数学 近似高指令所需, 仅小小部分计算电量 常规扰动理论如果思想得到广泛接受,团队希望这些思想能为理论物理多分支带来重大进步,而理论物理多分支在计算时必须围绕计算功率限制工作。
通过分析重整群落,团队预测未来研究可获取前所未见的对高度复杂系统特性的深入了解,包括大群纠结量子粒子归根结底,他们得出结论说,通过加深理解QFT基本方面可以克服扰动理论的预测极限研究者继续精细地证明宇宙基本特性后, 知识很快就可以继续发扬光大
个人响应
是什么启发你展开这项研究
研究多路Feynman图和约束状态图计算后, 约束电子推介器必须在所有指令中都加以考虑, 我一直在想量场定理扰动序列如何能以更高顺序运作, 时值计算回归正在下降这个问题驱动研究
哪种系统使用你的方法会更好学习
slium-4超流转推理可以研究得更好,解决当前实验理论差异这一点也适用于其他关键现象一般来说,用新方法可以克服扰动量场理论的预测极限