分形子规范原理

构造规范理论的一个有力机制是从具有整体对称性的理论出发，然后应用“规范原理”，即要求该对称性在局部成立。例如，守恒电荷系统的整体相位旋转可通过耦合到普通U(1)矢量规范场而提升为局部相位旋转。近来，一类粒子被研究，其不仅具有电荷守恒，还具有高阶矩（如偶极矩）守恒，这导致对电荷迁移性的严格限制。这些称为分形子（fracton）的粒子已知与对称张量规范场密切相关。本工作中，我们展示如何通过将对未规范分形子的理论应用规范原理来推导此类张量规范理论。我们首先为展现电荷与偶极矩整体守恒的未规范分形子建立场论。我们表明此类分形子场论具有特征性的非高斯形式，反映出分形子即便在无中介规范场时也会本征地相互交互。随后我们将整体高阶矩守恒律提升为局部守恒律，这需要引入对称张量规范场。最后，我们将这些论证推广到除分形子外的其他亚维粒子。本工作为非阿贝尔分形子理论的表述提供了一条可能路径。