具有旋转不变性的三维空间中质量费米子的局域玻色子化

在相对论量子场论中，半整数自旋的粒子必须服从 Fermi-Dirac 统计。与可交换的物理可观测量相反，它们的量子算符在类空间隔处必须反对易。我们证明 Fermi-Dirac 自旋 $1/2$ 算符可以在一个完全可交换的场论中涌现，形成由自旋 0 和 1 组分构成的有向弦和环，再现具有背景场的质量 Dirac 动力学。这种底层描述可能违反相对论不变性，但不存在明显的远程相互作用，且旋转对称性得以保持。我们证明，在对模型施加某些约束的情况下，存在一个明确定义的基态——Fermi 海，且它是稳定的——费米子不能转化为玻色子。