可积模型中双粒子层面量子能量不等式的数值结果

本文研究自相互作用和多粒子态对在相对论量子系统中维持负能量的影响。对于物理上合理的模型，通常要求对负能量积累的幅度和持续时间给出界限，一般以量子能量不等式（QEI）的形式表示。此类界限在半经典引力中有其应用，它们排除了奇异的时空几何并意味着奇点的形成。本文的核心是一种新的数值方法，用于确定单粒子或双粒子层面的最优 QEI 界限，扩展了先前专注于单粒子情形的工作，并克服了与双粒子场景相关的一类新型技术挑战。我们的方法专为通过 S 矩阵 bootstrap 构建的量子场论中的可积模型而设计。将该方法应用于代表性模型 sinh-Gordon 模型，我们证实自相互作用是负能量的来源，且更强的相互作用会导致更显著的负值性。此外，我们确立了单粒子和双粒子层面 QEI 和平均弱能量条件（AWEC）的有效性。最后，我们确定了一类受约束的单参数非最小应力张量表达式，它们在两个层面均满足 QEI，其中双粒子层面的 QEI 界限产生了更为严格的约束。