相对论量子场论中的Magnus展开

我们研究相对论量子场论中N算符的Magnus展开，其与S矩阵通过S=e^{iN}相关联。我们发展了直接计算N算符矩阵元的方法，称为Magnus振幅，完全绕过散射振幅。在树图层面，Magnus振幅用推迟和超前传播子表示，每个图加权因子我们识别为Murua系数。在圈图层面，该结构由Hadamard割函数增强，我们建立了圈图与树图层面Magnus振幅之间的显著关系。其中，我们发现n点单圈Magnus振幅完全由(n+2)点树图振幅的前向极限的相空间积分决定，因此与Murua系数相关，并将此推广到一类高阶圈贡献。此外，在重粒子通过无质量媒介子相互作用的情况下，我们猜想对经典极限有贡献的Magnus图始终由树图的前向极限给出，并在一个单圈例子中明确展示了这一点。我们通过研究具有三次相互作用的标量场理论推导了这些结果，但我们的方法适用于一般理论以及引力波计算中出现的积分函数。鉴于Magnus振幅免于超经典项，且已知的Magnus振幅与径向作用之间的关系，我们的结果为从量子场论系统高效地计算经典可观测量奠定了基础。