Fate of non-Fermi liquid behavior in QED$_{3}$ at finite chemical potential
在零温度和零化学势条件下，由于规范场的作用，二维无质量狄拉克费米子的阻尼率表现为非费米液体行为$\propto ε^{1/2}$。我们研究的命运，这种行为在有限的化学势。我们首先明确地计算了真空极化函数的时间和空间分量。解析表达式表明，规范场的时间分量在有限化学势下发展出一个静态屏蔽长度，而横向分量由于规范不变性而保持长程不变。然后计算了费米子的阻尼率，结果表明在零温下，时间规范场导致正常的费米液体行为，而横向规范场导致非费米液体行为$\propto ε^{2/3}$.这种能量依赖性比$\propto ε^{1/2}$更有规律，并且不随化学势的变化而变化。
2010-08-26 cond-mat.str-el hep-th
Factorization of finite temperature graphs in thermal QED
我们扩展了我们以前的分析规范和狄拉克领域中存在的化学势。我们考虑一个交替的热算子，它以一种简单的方式将有限温度和电荷密度下QED中的费曼图与零温度但非零化学势下的费曼图联系起来。几个有趣的功能，这样的因式分解的热光子和费米子自能的上下文中进行了讨论。
2006-01-30 hep-ph hep-th
Phase structure of two-dimensional QED at zero temperature with flavor-dependent chemical potentials and the role of multidimensional theta functions
我们考虑二维欧氏环面上的量子电动力学，其中含有无质量费米子的$f$味和味依赖的化学势。配分函数对化学势的依赖关系被简化为$(2f-2)$维θ函数。在零温度下，系统可以存在于由一定的无痕数密度值表征的无限多个相中，并且由一级相变分离。此外，在无痕化学势的$(f-1)$维空间中存在许多点，其中对于$f=3$可以共存两相或三相，对于$f=4$可以共存两相、三相、四相或六相。我们推测共存相的最大数目随着$f$的增加而呈指数增长。
2013-11-12 cond-mat.stat-mech hep-lat hep-ph
One-loop correction to the photon velocity in Lorentz-violating QED
在一个简单的洛伦兹破坏量子电动力学模型中，我们非微扰地计算了光子偏振算符中与动量相关的有限部分。我们将单粒子可约图归结为修正的光子传播子，并确定物理光子色散关系作为其极点的位置。光子色散关系，以及它的群速度，获得单圈动量相关的辐射校正。我们从光子计时观测中约束了重荷电费米子（μ子，$τ$轻子，顶夸克）的洛伦兹破坏参数。
2017-11-28 hep-ph hep-th
Photon propagation in noncommutative QED with constant external field
在$θ$展开的非对易QED中，我们发现了光子在相互正交的恒定外电场和外磁场中传播的色散规律。我们证明了在非对易性参数$% θ.$中不存在一阶双折射。通过分析光子本征模的群速度，我们证明了在任何方向上都存在超光速传播。这种现象取决于外部电磁场和非对易性矢量的相互定向。我们认为，超光速群速度的信号的传播违反因果关系，尽管事实上，非对易理论不是洛伦兹不变的，并推测可能的解决办法。
2015-01-20 hep-th
Charge Condensation in QED$_3$ with a Chern-Simons Term
在泛函方法中引入化学势，构造了带有Chern-Simons项的QED $_3$的有效作用量.我们研究了电荷凝聚$\langleψ^\daggerψ\rangle$在零化学势的极限下保持非零的可能性。如果发生这种情况，则由于高斯定律约束而发生自发磁化，高斯定律约束将电荷凝聚连接到背景磁场。结果表明，只有当费米子质量小于化学势并趋于零时，才能实现非零电荷凝聚的稳定真空。这一结果表明，自发磁化强度与费米子质量密切相关。
1995-08-23 cond-mat hep-ph hep-th
One-loop QED effective action at finite temperature and density beyond HTL limit
National Research Nuclear University MEPhI（国立核研究大学MEPhI）；Institute for Theoretical and Mathematical Physics, Moscow State University（莫斯科国立大学理论数学物理研究所）；Lebedev Physics Institute（列别杰夫物理研究所）；Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）
该研究开发了适用于任意偶数时空维度有限温密QED的非局域单圈有效作用量计算框架，推导了无质量形状因子等闭式表达式，得到德拜屏蔽质量等结果，超出HTL软动量近似限制。
2026-10-14 hep-th
Multi-flavor massless QED$_2$ at finite densities via Lefschetz thimbles
我们考虑了有限空间长度和零温度极限下具有化学势的多味无质量$(1+1)$维QED。利用复鞍点平均场计算方法解决了其符号问题。
2017-02-06 hep-lat hep-th
`Superluminal' Photon Propagation in QED in Curved Spacetime is Dispersive and Causal
现在大家都知道，QED中的真空极化可以导致光子在弯曲时空中传播的超光速低频相速度。在一系列的论文中，我们已经证明了这种量子现象是色散的，并计算了折射率的全频率依赖性，详细解释了因果关系是如何保持的，以及量子场论的各种熟悉的结果，如克拉默斯-克罗尼格色散关系和光学定理，在弯曲的时空中得以实现。这些结果在Akhoury和Dolgov arXiv最近的一篇论文中受到了批评：1003.6110 [hep-th]，他们断言光子传播既不是色散的，也不一定是因果的。在这份说明中，我们指出了他们工作中的一系列错误，这些错误导致了这一错误的结论。
2010-06-07 hep-th
Dispersion relations for the self-energy in non-commutative field theories
本文从自能色散关系的角度研究了非对易$ϕ^{3}$理论和非对易QED中的IR/UV联系。我们表明，虽然自能的虚部表现良好的非交换性参数为零，实部成为分散的高能量行为的色散积分的结果。其他一些有趣的功能，从这种分析也简要讨论。
2002-06-07 hep-th
The Causal Structure of QED in Curved Spacetime: Analyticity and the Refractive Index
在标量QED中研究了弯曲时空中真空极化对光子传播的影响。给出了一个紧凑的公式的折射率的全频率依赖于任何背景的Van Vleck-Morette矩阵的彭罗斯极限，它是如何超光速传播发现在低能量有效行动是调和的因果关系。零测地同余的几何被发现意味着弯曲时空中QED的折射率和格林函数的一种新的解析结构，它保留了它们的因果性质，但违反了熟悉的S-矩阵理论和色散关系的公理。一般的形式主义在一些例子中得到了说明，在其中一些例子中，我们发现折射率会产生负虚部，这意味着当电磁波通过弯曲的时空传播时，光子会被放大。
2011-11-10 hep-th
Heisenberg-Euler and the Quantum Dilogarithm
University of Connecticut（康涅狄格大学）
本文通过量子对数函数推导了海森堡-欧文有效拉格朗日量的色散积分表示，揭示了电磁对称性的表现。
2025-12-16 hep-ph hep-th math-ph
Emergent Gauge Flux in Mixed QED$_3$ with Flavor Chemical Potential: Implications for Magnetized U(1) Dirac Spin Liquids
The University of Hong Kong（香港大学）；HK Institute of Quantum Science & Technology（香港量子科学院）；State Key Laboratory of Optical Quantum Materials（光学量子材料国家重点实验室）；University of Cologne（科隆大学）；University of Utah（犹他大学）；Kavli Institute for Theoretical Physics（卡弗里理论物理研究所）；University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）；French American Center for Theoretical Science（法美理论科学中心）；CNRS（法国国家科学研究中心）；KITP（卡弗里理论物理研究所）；Canadian Institute for Advanced Research（加拿大高级研究院）
本文设计了一个混合U(1)规范场与具有味化学势费米子的晶格模型，发现味化学势下出现 chiral flux 相，并研究其与反铁磁相的共存现象，为磁化狄拉克自旋液体提供预测。
2026-11-03 cond-mat.str-el hep-th
Thermodynamics in 2+1 Dimensional QED with Chern-Simons Term
在2+1维含Chern-Simons项的量子电动力学中，自发磁场会引起Lorentz对称性破缺。本文讨论了该模型的晶体学特征，特别是相结构。为了研究有限温度下自发磁场的行为，在弱场近似和费米子无质量极限下计算了有限温度系统中的有效势。我们发现，在任何有限温度下，自发磁场都不会消失。即使引入了化学势，这个结果也不会改变。我们还研究了有限温度下费米子保持在最低朗道能级的概率和相容性条件。
1995-05-25 hep-th
Fermion Condensates of massless $QED_2$ at Finite Density in non-trivial Topological Sectors
本文计算了有限密度下无质量$QED_2$中局域双线性$\barψψ$乘积的真空期望值。结果表明，手性缩合物表现出振荡的不均匀行为取决于化学势。使用路径积分的方法澄清了这种现象与拓扑结构的理论。
1996-02-13 hep-ph hep-th
Real-Time thermal Ward-Takahashi Identity for vectorial current in QED and QCD
利用正则算符方法证明了完全矢量顶点和完全费米子传播子在有限温度$T$和有限化学势$μ$下的Ward-Takahashi恒等式（WTI），对量子电动力学（QED）是严格的，对忽略费米子扇区鬼效应的量子色动力学（QCD）是近似的.以实时热矩阵形式表示的WTI将对包含费米子自能的逆完全费曼传播子虚部给出明确的热约束，在相关物理过程中将发挥重要作用。当假设上述逆传播子是实数时，热WTI将基本上被简化为其在$T=μ=0$的形式，因此可以以后者的形式使用它。此时，给出了一个实际例子。
2005-12-05 hep-th
Dynamical chiral symmetry breaking in QED$_{3}$ at finite density and impurity potential
研究了（2+1）维量子电动力学中有限化学势和杂质散射对动态费米子质量产生的影响。在任何现实系统中，这些影响往往是不可忽略的。规范场的纵向分量由化学势和杂质散射产生一个有限的静态长度，而横向分量由于规范不变性而保持长程。杂质散射的另一个重要结果是费米子具有有限的阻尼率，这减少了它们停留在确定的量子态的寿命。通过求解费米子质量函数的Dyson-Schwinger方程，发现这些效应导致了临界费米子味$N_c$和对称破缺相的动力学费米子质量的强烈抑制.
2010-03-27 cond-mat.str-el hep-th
Faster than Light Photons in Gravitational Fields II - Dispersion and Vacuum Polarisation
在背景引力场中的QED中，真空极化引起的相互作用有效地违反了强等效原理，影响了光的传播。在低频极限下，德拉蒙德和哈特雷尔已经证明了这种机制导致了超光速的光子速度。然而，为了用因果关系来对抗这种现象，有必要将相速度$\vp(\w)$的计算扩展到高频，因为正是$\vp(\infty)$决定了有效波动方程的特性，从而决定了因果结构。在本文中，我们使用一个最近构造的表达式，有效的所有订单的导数展开，QED在弯曲时空的有效作用，以确定频率依赖的相速度和调查是否超光速确实持续在高频极限。
2002-03-11 gr-qc hep-th
Collective Excitations in Thermal QED_{3+1}: Survival of the Fittest
本文研究了有限温度QED_{3+1}中费米子集体激发的谱。结果表明，在标准微扰方法的单圈色散方程，除了普通的单粒子激发，有四个新解。额外的激发是规范依赖的，其中两个有非物理符号的传播子极点中的残留物。的解决方案的温度演化的影响，它表明，使用有效的传播不超过一个额外的模式，成为传播在$T \bolpor 10M$，当规范不变性恢复。其他三种模式，包括那些与非物理残留在传播极点，总是强烈阻尼，因此热效应不会产生病理QED_{3+1}。
1998-10-08 hep-ph hep-th
Fermion self-energy in magnetized chirally asymmetric QED matter
本文计算了具有手征化学势的冷QED等离子体在磁场中的费米子自能。研究发现，在这种等离子体中动态产生的动量位移参数导致手征磁效应电流的修正。我们认为，在早期宇宙中的手征非对称原始等离子体中，动量位移参数可能与磁场的演化有关。
2016-05-10 hep-ph hep-th nucl-th
Strong Field, Noncommutative QED
本文综述了强背景场在非对易QED中的作用。从非对易麦克斯韦方程和狄拉克方程开始，我们描述了如何结合非对易和强场效应修改费米子和光子的传播。我们扩展这些研究超出了恒定背景的情况下，给出了一个新的和揭示的光子色散关系的解释。考虑在背景场的散射，我们然后表明，非对易光子是主要负责产生强场QED结果的偏差。最后，我们提出了一种构造非对易QED规范不变变量的新方法，并用它分析了零背景场的物理性质。
2010-05-26 hep-ph hep-th math-ph
Searching for Fermi Surfaces in Super-QED
对物质的强相互作用有限密度态的探索是规范-引力对偶性最近的一个主要应用。当所涉及的理论具有已知的拉格朗日描述时，它们通常是大$N$超对称规范理论的变形，从凝聚态的观点来看，这是不寻常的。为了更好地解释全息术的强耦合结果，理解这种规范理论的弱耦合行为将有助于比较。我们在这个方向上迈出了第一步，通过研究几个简单的超对称和非超对称玩具模型规范理论在零温度。我们的超对称例子是$\mathcal{N}=1$ super-QED和$\mathcal{N}=2$ super-QED，它们的电子数和R-电荷密度分别是有限的。尽管费米子场与我们引入的化学势耦合，但相互作用项的结构是这样的，即在两种超对称情况下，费米子都不形成费米面。人们可能会怀疑，所有的电荷在这样的理论将存储在标量凝聚，但我们表明，这是不一定的情况下，通过给出一个例子的理论没有费米面，费米子仍然设法有助于电荷密度。
2014-06-12 hep-th
Photon dispersion relations in $A_0$-background
本文计算了在色$A_0$背景凝聚体$A_0^c = A_0^{c3} + A_0^{c8}$ = const的夸克-胶子等离子体中夸克环产生的光子色散关系，发现横向模和纵向模都有激发.它们在低动量下有能隙，在高温近似下是稳定的。背景场作为虚化学势，与零背景情况相比，降低了光子频率。并与有化学势的QED等离子体作了比较。
2018-09-21 hep-ph hep-th
Dual topological nonlinear sigma models of $\text{QED}$ theory by dimensional reduction and monopole operators
具有拓扑项的非线性$σ$模型（NLSM），即，Wess-Zumino-Witten（WZW）项，或拓扑NLSM，是超越朗道范式的许多临界点和相的有力描述。这些临界系统包括Neel序和价键固体之间的非限定量子临界点（DQCP）和Dirac自旋液体，其中拓扑非线性模型是相应的费米子模型或$\text{QED}$理论的对偶描述。本文从对偶QED理论出发，提出了一种降维方案，导出了$n$维时空中的$\text{U}(1)$规范拓扑非线性最小二乘模型.与著名的Abanov-Wiegmann（AW）机制相比，我们的方法也适用于红外非相对论费米子，它可以具有二次色散，甚至是费米面.作为具体的例子，我们构造了几个二维格点模型，它们的IR理论都是具有二次色散费米子的$N_f=4$ $\text{QED}_3$，并证明了其拓扑NLSM对偶描述在与动态$\text{U(1)}$规范场耦合的格拉斯曼流形$\frac{\text{U(4)}}{\text{U(2)}\times \text{U(2)}}$上具有第二级WZW项.我们还研究了t Hooft反常匹配和两个理论中缺陷的相同效应，如界面、规范单极子和Skyrmions，进一步支持了我们的对偶性。最后讨论了宏观对称性对$\text{U(1)}$算符和相应量子数的影响。
2022-09-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Chiral symmetry breaking in a uniform external magnetic field II. Symmetry restoration at high temperatures and chemical potentials
当存在外部磁场时，在弱规范耦合下，猝灭的梯形QED中的手征对称性被动态破缺。在本文中，我们表明，手征对称性恢复到临界化学势以上，相应的相变是一级的。相反，在高温下（和在零化学势下）的手征对称性恢复是二级相变。
1997-11-17 hep-ph hep-th
Thermal reaction processes in a relativistic QED plasma drop
在给定的能量含量下，研究了热平衡和化学平衡的$e^+e^-γ$等离子体液滴的平衡尺寸和温度极限。要使等离子体达到平衡，它必须对电子和光子的相互作用不透明。通过比较等离子体尺寸与平均自由电子和光子路径来确定不透明条件。我们计算这些路径使用热洛伦兹不变的反应速率对生产和电子（正电子）和光子散射。相应的等离子体温度和大小的范围进行了数值计算。考虑到能量和尺寸，我们发现不透明和平衡的等离子体液滴是可以实验实现的。
2010-03-01 hep-th physics.plasm-ph
Spontaneous Lorentz Violation: The Case of Infrared QED
到目前为止，QED的红外部分有一个非常复杂的结构。基于这一课题的早期开创性工作，我们中的两个人最近提出了一个简单的修改QED通过构建一个推广的$U(1)$电荷群QED的“天空”组纳入已知的自发洛伦兹破坏由于红外光子，但仍然兼容，特别是与局域性。在那里，它表明，“天空”组是由代数产生的角度相关的费用和研究其超选择部门揭示了一个明显的描述自发破缺的洛伦兹对称性。我们进一步阐述这种方法在这里，并调查在一些细节的带电粒子的红外光子打扮的属性。我们发现，由于软光子的洛伦兹违反可能会明显地编入一个角度依赖的费米子质量修改，因此费米子色散关系。带电粒子的质量不是洛仑兹不变量的事实也影响了它们的自旋含量，衰变的时间膨胀公式也应该得到修正。我们推测这些效应可能在μ子衰变实验中测量到。
2015-01-08 hep-ph hep-th
Perturbative generation of photon Lorentz violating terms from a pseudo-tensor Lorentz-breaking extension of QED
我们考虑了一个扩展的QED，在旋量场和规范场之间增加了一个五维Lorentz破缺耦合，其中包含一个伪张量$κ^{μνλρ}$。我们所考虑的洛仑兹破坏耦合的具体形式已经在其他工作中提出，并且已经在经典水平上研究了它的一些后果。在这里，我们调查的后果，这种特定形式的洛伦兹违反在量子水平上，评估一个回路的修正规范场两点函数，在零和有限的温度。我们将量子修正产生的项与标准模型扩展的光子部分联系起来，讨论了在$k^{μνρσ}$上建立实验界限的可能性。从结果论中的色散关系出发，从因果关系的角度讨论了结果论的相容性。
2023-02-01 hep-ph hep-th
Reassessing aspects of the photon's LQG-modified dispersion relations
本文探究LQG对标准模型电磁 sector 的影响，分析含LQG效应的后麦克斯韦电磁学中相关经典量、电磁波传播及QED真空光学性质，基于修正色散关系重审康普顿效应，发现光子波长存在非线性特征。
2025-11-16 gr-qc hep-ph hep-th
Positivity bounds in scalar-QED EFT at one-loop level
本文研究了标量量子电动力学有效场论中由单圈振幅推导的dim-8算符系数的正能量约束，发现光子-光子散射的树阶约束在单圈仍稳健，而标量-光子散射的单圈β函数倾向于恢复树阶约束。
2025-10-13 hep-ph hep-th
Gauge-Independent Off-Shell Fermion Self-Energies at Two Loops: The Cases of QED and QCD
我们利用箍缩技术构造了阿贝尔（QED）和非阿贝尔（QCD）规范理论的规范无关离壳双圈费米子自能。新的关键观察是，所有来自规范玻色子传播子的纵向部分的贡献，凭借它们触发的基本树级沃德恒等式，产生了有效顶点，这些顶点在原始拉格朗日量中不存在;所有这些顶点在物理量中，如当前的关联函数或S矩阵元素中，都以图解方式抵消。我们提出了两个不同的，但互补的推导：首先，我们明确地跟踪上述取消内的双循环图，诉诸无非是基本的代数操作。其次，我们提出了一个吸收推导，利用S-矩阵的幺正性，和沃德恒等式施加在树级和单圈物理振幅的规范不变性，在QED的情况下，或由潜在的Becchi-Rouet-Stora对称性，在QCD的情况下。通过后一种结构定义的传播子振幅精确地对应于在前一种情况下获得的有效自能的虚部;实部可以从（减去两次）色散关系获得。与单圈情况一样，使用这两种方法构造的最终双圈费米子自能与费曼规范中计算的传统费米子自能一致。
2002-01-17 hep-ph hep-th
Thermoelectric properties and Wiedemann-Franz like relations in mixed-dimensional QEDs from particle-vortex dualities
本文研究了相对论狄拉克费米子和威尔逊-费歇尔玻色子的混合维量子电动力学的热电性质。这些模型都是自对偶的，并且可以根据化学势、背景磁场和电磁精细结构常数的大小形成非平凡的多体相。使用粒子涡的对偶性，我们推导出各种热电关系的强相互作用的阶段与经典的范例，如Wiedemann-Franz法和莫特的关系在双弱相互作用的制度。此外，在自对偶点处，对于费米子理论，我们发现热导率与电导率的比值依赖于Seebeck张量的行列式和唯象参数Hall角$θ_H$。至于玻色子理论，对偶费米子描述解释了它的塞贝克张量如何根据$θ_H$表征的动力学机制而变化。
2021-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
UV graviton scattering and positivity bounds from IR dispersion relations
引力子交换介导的散射振幅在前向极限显示红外奇异性。这阻碍了基于两次减去色散关系的正性界限的标准应用。只有当散射振幅的UV极限以特定方式表现时，才能消除这种发散，这意味着振幅的UV和IR行为之间存在非常重要的联系。我们表明，这种关系可以表示在积分变换，获得解析结果时，$t \log{s}\rightarrow 0$。仔细应用这个限制色散关系，我们发现，无限弧积分，这通常是消失，可以给一个非平凡的贡献，在重力的存在下，不像在有限的负$t$的情况下。这意味着引力正性边界不能被信任，除非以某种方式估计这种贡献的大小，这意味着对引力相互作用的UV完成的假设。我们讨论的相关性，这些发现在特定的情况下，量子电动力学耦合到重力。
2022-05-26 gr-qc hep-th
Planar QED at finite temperature and density: Hall conductivity, Berry's phases and minimal conductivity of graphene
本文研究了二维空间中无质量狄拉克场的单圈效应，耦合到均匀的电磁背景中，在零温度和有限的温度和密度下。在纯磁场的情况下，我们分析了大规范变换下的理论不变性，陈-西蒙斯项的出现和不同的Berry相之间的关系。在纯电背景场的情况下，我们证明了有效拉格朗日量与化学势和温度无关。更有趣的是：我们表明，由量子场论预测的最小电导率是电导率量子的正确倍数，因此与石墨烯的测量值一致，分母中没有额外的因子π。
2009-06-09 cond-mat.mes-hall hep-th math-ph
