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以非局域性对抗非局域性:QED中的微因果性与边界条件

高能物理 - 理论 2025-12-19 v1 广义相对论与量子宇宙学 量子物理

摘要

在规范理论中,全局带电可观测量必然以非局域方式依赖于动力学场,而这种依赖性延伸至时空的渐近边界。尽管如此,我们展示了一部分可观测量可被一致地视为束中局域的,方式既遵守微因果性,又不影响无电荷可观测量的局域性属性。实现此目的的充分条件是对大尺度规范场的边界条件施加动力学非局域性,并采用一种相对的局域化观念来处理可观测量。这揭示了边界条件、微因果性和局域性不同概念之间的一种相对不为人知的联系。我们通过在标量 QED 中的详细案例研究来发展这一观点,描述了允许大量束面上可观测量(尽管被渐近维尔森线驯化)视为局域的非局域边界条件。我们表明这一性质在该理论的扰动量化范围内仍然成立,并且我们认为这导致包含这些带电可观测量的局域算子网的一致局域化。我们解释了这一设置如何可被理解为小尺度规范变换在边界条件中出现的首选动力学参考系。该理论的许多特征(如微因果性、真空状态以及可观测量的算子网)都取决于此参考系的选择,我们简要讨论了这对代数量子场论形式的一些影响。虽然我们的分析是在 QED 中进行的,但我们期望其结果在更复杂的理论(包括引力理论)中也具有定性的延续性。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.16898,
  title  = {Fighting non-locality with non-locality: microcausality and boundary conditions in QED},
  author = {Philipp A. Hoehn and Josh Kirklin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.16898},
  year   = {2025}
}

备注

52 pages, 7 figures, comments welcome