Higher Derivative Gravity, Causality and Positivity of Energy in a UV complete QFT
本文讨论了$AdS$体中因果关系所施加的约束与对偶CFT中理想量热计实验中测得的能量为正的条件之间的关系。首先，我们扩展了文献中的分析，并恢复了所有的边界理论的因果关系在体动力学的引力子和规范玻色子场的所有极化的所有限制。这些结果转化为特定的界限的中心荷的比率$\frac{a}{c}$的双重CFT，已经发现通过分析能量一点函数。然后，我们推广了这一讨论，并研究了冲击波背景，在冲击波背景中，我们揭示了体中的因果关系与对偶场论中的三点函数之间的关系。我们注意到，在求解高次引力理论中的经典运动方程时，必须特别注意三点函数的指数化过程，因为并不清楚每个理论都会提出因果关系问题。最后，我们提出了一个场论的论点，解释任何UV完全QFT的能量条件的积极性。
2009-07-16 hep-th
Geometrical causality: casting Feynman integrals into quantum algorithms
本文利用圈-树对偶性的几何因果选择规则构造哈密顿量，将费曼积分计算转化为最小化问题，并部署于量子计算机以寻求加速，旨在克服多圈多腿振幅计算中的资源瓶颈。
2023-05-15 hep-ph hep-th quant-ph
Averaged Null Energy Condition from Causality
平坦时空中的酉洛伦兹不变量子场论服从微因果性：类空分离时，量子化子消失。对于二维以上的相互作用理论，我们证明了这意味着平均零能$\int du T_{uu}$必须是正的。这个非局部算子出现在光锥极限中局部算子的算子乘积展开中，因此对$n$ -点函数有贡献。我们得出一个总和规则，隔离这种贡献，显然是积极的。这一论证也适用于应力张量以外的某些更高自旋的算符，产生了一个$\int du X_{uuu\cdots u} \geq 0$形式的新约束的无限族。这些导致新的不等式自旋运营商的耦合常数在共形场论，其中包括作为特殊情况（但通常是强于）现有的限制，从光锥引导，深度非弹性散射，共形碰撞机方法，和相对熵。我们还评论的关系，最近推导的平均零能量条件从相对熵，并建议因果关系和信息理论的QFT不等式之间的更一般的连接。
2016-10-17 gr-qc hep-ph hep-th
Open loop amplitudes and causality to all orders and powers from the loop-tree duality
描述高能散射过程中量子涨落的多圈散射振幅是微扰量子场论的主要瓶颈。循环树对偶是一种新的方法，旨在克服这一瓶颈，通过开放的循环振幅树，并结合他们在被积函数级的实发射矩阵元素。在这封信中，我们推广的回路树对偶的所有订单的微扰展开使用复杂的洛伦兹协变处方的原始单回路配方。我们引入了一系列的多回路拓扑结构与任意内部配置，并得出非常紧凑和可分解的表达式，其开树表示的循环树对偶形式主义。此外，这些表达式是完全独立的被积函数的初始分配的动量流在费曼表示和显着的非因果奇点。这些属性，我们猜想持有其他拓扑结构在所有的订单，提供被积函数表示的散射振幅，表现出明显的因果奇异结构和更好的数值稳定性比其他表示。
2020-05-19 hep-ph hep-th
Quantization Rules for Dynamical Systems
我们讨论了一种明显协变的方式来获得基于因果关系的量化规则，没有参考任何类型的Poisson或Peierls括号。
2015-11-19 hep-th
Space/time noncommutative field theories and causality
如前所述，非对易空间和时间上的量子场论的振幅不能用朴素的路径积分费曼规则来计算。其中一个建议是使用Gell-Mann-Low公式，在进行积分之前应用时间排序。我们指出，以前给出的处方，而应被视为一个相互作用点的时间排序。因果关系在相互作用区域内被明确地违反。然而，这是一个一致的过程，似乎与量子力学的相互作用图像有关。在这个框架中，我们计算了时空非对易的π ^4理论的单圈自能。虽然在所有的中间步骤中只有三动量起作用，但最终的结果显然是洛伦兹协变的，并且与朴素的计算一致。推导出一般图形的费曼规则，我们表明，然而，这样的图片仅适用于蝌蚪线。
2003-03-18 hep-th
Locality, Causality, and an Initial Value Formulation for Open String Field Theory
本文在协变开玻色弦场论的框架下，探讨了时间、定域性和因果性问题。我们表明，如果一个开放的弦场表示为一定的局部函数的时空-特别是，一个函数的光锥分量的中点和横向质心自由度-立方弦场论是非奇异的和局部的光锥时间。特别是，该理论具有一个定义良好的初始值公式类似于普通的二阶相对论场论在光锥框架。这种描述可以通过Fock空间上的非奇异幺正变换来实现，并且我们明确地证明了该理论是规范不变的，并且在此基础上相互作用顶点是局部的。有了一个初始值公式，我们就可以用哈密顿的BRST形式构造一个显式的第二量子化算子形式。我们还探讨了因果关系的问题，考虑一个奇异的限制的理论，所有的时空坐标采取的中点。在这个极限的任何阶段，理论都是定义明确的，任意地接近于完全局部的和明显的因果关系。我们认为这个极限必须解释弦S-矩阵的宏观因果关系。
2004-09-16 hep-th
Causality, Analyticity and an IR Obstruction to UV Completion
我们认为，某些表面上一致的低能量有效场论所描述的本地，洛伦兹不变的拉格朗日，秘密地表现出宏观非局部性，不能嵌入在任何UV理论的S-矩阵满足规范解析约束。障碍涉及一组领先的不相关的运营商，必须严格为正，以确保UV解析的迹象。这种限制的一个IR表现是，“错误”的符号导致在非平凡背景周围的超光速波动，使得不可能定义局部的因果演化，并暗示了有效理论令人惊讶的IR崩溃。这种有效的理论不能出现在量子场论或弱耦合弦论中，它们的S-矩阵满足通常的解析性质。这一结论适用于在IR中修正引力的DGP膜世界模型，简单解释了将该模型嵌入受控弦背景的困难，也适用于预测W和Z的负反常四次耦合的电弱对称性破缺模型。相反，任何对DGP模型的实验支持，或者在未来的加速器上测量到的反常四次规范玻色子耦合的负符号，都将构成超光速和宏观非定域性存在的直接证据，而这与物理学中以前所看到的任何东西都不同，而且几乎偶然地证伪了定域量子场论和微扰弦论。
2006-03-31 hep-ph hep-th
Discrete fields on the lightcone
我们介绍了一个经典的场论的基础上的概念，扩展的因果关系，模仿的因果关系的一个点粒子经典力学施加的约束，相当于一个粒子的初始位置和速度。它的结果上的描述离散（逐点）相互作用的本地化粒子状领域。我们找到了这些类粒子场的传播子，并讨论了它们的物理意义、性质和结果。它们是共形不变的，无奇异性的，并且描述了$(3+1)$时空中明显协变的$(1+1)$维动力学。值得注意的是，这种共形对称性甚至对于四维时空中的大质量场的传播也是如此。标准的形式主义及其分布领域的离散场的时空平均检索。奇点是平均过程的副产品。这种新的形式主义启发了场论的意义和问题，并可能允许向量子理论的更柔和的过渡。
1997-08-11 hep-ph hep-th
The Pivotal Role of Causality in Local Quantum Physics
在这篇文章中，试图提出最近的QFT概念和计算的发展作为旧的和良好的物理原理的新表现。将定域量子物理的量子代数方面转换为更经典的几何结构的工具是富田的模理论。正如我所献给的上述获奖者和他的合作者第一次以足够的普遍性表明的那样，它在物理学中的应用通过爱因斯坦因果关系。这条研究路线最近获得了动力，因为人们意识到它不仅具有结构和概念上的创新能力（见第4节），而且有望成为一条通往非微扰QFT的新计算道路（第5节），形象地说，它从极端相反（非交换）的一面进入主题。
1999-04-15 hep-th math-ph math.MP
A Proposed Test of the Local Causality of Spacetime
一个支配时空中度规场和物质场的理论是{ \it local causal}，如果任何区域中场的概率分布完全由该区域过去的物理数据决定，也就是说，它与类空分离点上的事件无关。广义相对论显然是局部因果的，因为一个区域中的场完全由其过去的物理数据决定。人们自然会问，在其他可能的理论中，时空的基本描述是经典的和几何的--例如，将经典时空几何随机耦合到物质的量子场论的假设理论--是否也可能是局部因果的。另一方面，引力的量子理论应该允许在宏观水平上违反局域因果关系的时空的创造。本文描述了一个实验来检验时空的局域因果关系，从而检验引力是否像引力的量子理论所建议的那样在这方面表现。这个实验要么直接证明引力场不是局部因果的，从而证明量子引力是弱的;要么为量子理论的有效性确定一个明确的界限。
2008-07-15 gr-qc hep-th quant-ph
Unruh's detector in the presence of Lorentz symmetry breaking
研究闵可夫斯基空间中具有质量非线性色散关系的洛伦兹非不变模型的量子场论。该模型包含了以超光速群速度传播的波包形式的非因果信号。为了避免因果关系的问题，我们的特点的因果部门的理论的截止条件排除所有超光速群速度。有人认为，在因果理论中满足能量正性条件的一个Unruh的检测器以恒定的速度相对于首选帧移动没有检测到任何粒子。但在违反能量正性的因果理论中，场量子的检测发生了。我们评论这个粒子创建的起源。
2007-09-05 hep-th
Basic Quantum Theory and Measurement from the Viewpoint of Local Quantum Physics
对局域量子物理学中因果性原理的几个表现形式进行了评述。特别强调的是，这些属性是典型的LQP的意义上，他们超越了一般的量子理论的结构，甚至逃避标准QFT的拉格朗日量子化方法。最引人注目的是那些与模块化富田-竹崎理论相关的因果关系，因为它们引入了反粒子、电荷超选择以及内部和外部（几何和隐藏）对称性的基本概念。
1999-04-19 hep-th quant-ph
Revisiting 3D Flat Holography: Causality Structure and Modular flow
本文通过边界与体局域模流研究 flat$_3$/BMSFT 模型中的因果结构和纠缠楔形，解决部分纠缠熵对应问题，并重新审视若干被忽视的异常现象。
2023-11-30 hep-th
Positivity from Cosmological Correlators
本文研究了宇宙学背景下的正定性约束，证明了类似Suyama-Yamaguchi不等式的统计界对早期宇宙大质量场施加了非平凡限制，并推导了德西特空间主系列场反常维数须为正及暴胀振荡信号振幅上限，这些约束将在未来巡天观测的两点统计中显现。
2023-10-22 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
From Quantum Foundations of Quantum Field Theory, String Theory and Quantum Gravity to Dark Matter and Dark Energy
我们回顾了我们最近在量子力学、量子场论和量子引力（表述为元弦理论）的量子基础方面的工作，以及对暗物质和暗能量问题的各种影响。第一点涉及通过赋予与因果性一致的明显非定域性的量子（模）时空概念对量子理论的新理解。这种观点暗示了基本长度和洛伦兹对称性的一致性，基于相对（观察者依赖）局域性原理。这种量子时空的几何学被编码在玻恩几何学的新概念中。这反过来又导致了一个新的理解量子场论在一个明显的双局域表示赋予元粒子量子。一个完全动力学的量子时空，加上一个动力学的玻恩几何，导致了伪装成元弦理论的量子引力（一种量子非定域性动力学几何的量子理论）。这种弦论的一般表述意味着一个辐射稳定的正宇宙学常数（被看作是对偶时空的曲率）作为观察到的经典时空中暗能量的模型，以及元粒子量子（元弦的零模）作为这种方法中暗物质的自然量子。
2020-02-29 gr-qc hep-ph hep-th
Resonances: Universality and Factorization on Higher Sheets
McGill University（麦吉尔大学）
研究证明共振在更高黎曼张量上的普遍性和因子化性质，并揭示共振数据在物理张量上的编码特性。
2025-12-15 hep-ph hep-th nucl-th
A Manifestly Causal Approach to Quantum Field Theory
University of Manchester（曼彻斯特大学）
本文提出了一种显式因果方法用于量子场论计算，通过隐含求和最终态来显式化因果性，并研究了Unruh效应及红外发散抵消。
2025-12-23 gr-qc hep-th
Discrete gauge fields
使用适当的时间作为一种工具，因果关系的实施领域理论的澄清和扩展，允许一个明显的协变定义的离散领域适当的应用场论和量子力学。它意味着辐射场和辐射源之间的约束，原则上对所有基本相互作用都有效，对电磁相互作用也有可靠的实验证实。它的应用到一个阿贝尔经典理论（电动力学作为第一个例子），并与离散场被视为一个经典表示的领域量子（光子）的一些结果预期，以照亮的物理意义和起源的规范场和他们的对称性和奇异性。它们与场源相干性的丧失有关。
1999-11-29 gr-qc hep-ph hep-th
Unruh-DeWitt detector on the BTZ black hole
本文在一阶微扰理论下研究了三维弯曲时空中与标量场耦合的Unruh-DeWitt粒子探测器。我们首先得到一个因果关系和明显的正则表达式的瞬时跃迁率在任意的阿达玛状态。然后，我们专门的Bañados-Teitelboim-Zanelli黑洞和一个无质量的共形耦合场的哈特尔-霍金真空。一个同向旋转的探测器在预期的局部霍金温度下产生热响应，而一个自由下落的探测器在我们能够探测的区域没有显示出热性的证据，甚至离视界不远。渐近反de Sitter无穷远处的边界条件对跃迁速率有显著影响。
2012-08-15 gr-qc hep-th
Broken covariance of particle detector models in relativistic quantum information
我们表明，耦合到量子场的空间模糊粒子探测器的预测一般不协变的点状限制之外。这种协方差的缺乏表现为时间排序操作中的模糊性。我们分析了协方差的崩溃如何影响量子场论中的典型检测器模型，如Unruh-DeWitt模型。具体来说，我们展示了如何违反协方差依赖于状态的检测器场系统，形状和状态的运动的检测器，和时空几何。此外，我们提供的工具，明确评估违反的幅度，并确定制度的预测涂抹检测器是准确或近似协变的微扰分析。
2021-01-18 gr-qc hep-th quant-ph
Physical Representations for Scattering Amplitudes and the Wavefunction of the Universe
我们组织微扰论的方式对于计算相关的可观测量和从中提取基本物理都具有根本的重要性。如果一方面微扰观测量的不同书写方式使不同的特征（例如对称性以及幺正性、因果性和定域性等原理）显现出来，另一方面精确地要求某些具体的特征显现出来，就会导致微扰理论的不同组织方式。在平坦空间的散射振幅的背景下，他们中的一些人已经知道和利用，而更少的是已知的宇宙学观测。在目前的工作中，我们展示了如何系统地写下宇宙的波函数和平坦空间的散射振幅，以这样的方式，他们显然只显示物理极点。我们利用{ \it宇宙学多面体}和它们的{ \it散射面}的不变定义。特别是，我们表明，这样的表示对应于三角形的这些对象通过超平面确定其方面的交叉外，他们。这种类型的所有可能的三角剖分生成不同的表示。这使我们能够为散射振幅的全环因果表示提供一个一般性的证明。重要的是，所有这样的表示可以被看作是明确的一个子集的兼容奇点，我们的建设提供了一种方法来扩展斯坦曼关系到更高的余维奇点的平坦空间散射振幅和宇宙学波函数。
2022-03-15 gr-qc hep-ph hep-th
Graviton-Mediated Scattering Amplitudes from the Quantum Effective Action
利用引力-物质系统量子有效作用量的曲率展开，构造了Minkowski背景下非最小耦合标量场的引力介导散射振幅.通过设计，形式主义参数化了对这些过程的所有量子修正，并且显然是规范不变的。详细分析了UV有限性、么正性和因果关系所产生的条件，并通过明确的构造表明，量子有效作用提供了足够的空间来满足这些结构要求，而不引入非定域性或更高的自旋自由度。我们的框架提供了一个自下而上的方法，所有的量子引力程序寻求量子化的重力在量子场论的框架内。它的范围说明了具体的例子，包括有效场论，斯泰尔重力，无穷导数重力，渐近安全。
2020-07-08 gr-qc hep-th
Probing thermal effects on static spacetimes with Unruh-DeWitt detectors
在缺乏一个成熟的量子引力理论的情况下，我考虑弯曲时空上的自由标量量子场，以深入了解量子和引力现象之间的相互作用。我采用Unruh-DeWitt探测器方法探测静态非全局双曲时空的热量子效应。在这种情况下，所有的物理可观察量都取决于边界条件的选择，而边界条件一般来说是无法在不诉诸实验的情况下单独挑选出来的。尽管如此，应用的框架承认一个大家庭（罗宾）边界条件，并授予我们物理上敏感的动态和两点函数的本地阿达玛形式。我发现反Unruh/Hawking效应对BTZ黑洞的热态不明显，对四维无质量拓扑黑洞也不明显。虽然这些统计效应的物理意义仍然令人困惑，但我的工作证实了它们与KMS条件的非平凡关系，并揭示了时空维度在其表现中的关键影响。在整体磁单极上，我们发现对于无质量的最小耦合场，跃迁率、热涨落和能量密度仅在Dirichlet边界条件下在奇点处保持有限。对于共形耦合场，尽管能量密度在所有边界条件下都发散，但跃迁速率和热涨落在量子点处消失;这表明即使有无限大的能量，如果量子场没有涨落，也不会发生自发发射。此外，我明确地构造两点函数的基态和热态的Lifshitz拓扑黑洞，奠定了基础，为今后的探索在这洛伦兹打破的背景下。
2022-03-18 gr-qc hep-th
Heat distribution of quantum fields interacting with Unruh-DeWitt detectors
Universidade Estadual de Campinas（坎皮纳斯州立大学）
本文提出操作框架研究Minkowski时空中量子场与Unruh-DeWitt探测器的热交换统计，通过干涉协议定义特征函数，推导微扰热分布，并验证涨落关系与Landauer不等式，为相对论量子场论热统计提供一致框架。
2026-09-09 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum Information Processing and Relativistic Quantum Fields
它表明，一个相对论性量子场的单粒子波包状态在闵可夫斯基时空的理想测量，使超光速信号。这个结果适用于这样一种测量，即在时空中的一个干预区域上发生的测量，该区域在某个帧中的时间范围比该帧中数据包的光穿越时间长。此外，这些结果不仅适用于理想的测量，但也旋转到彼此的两个正交的单粒子状态的幺正变换。根据这些意见，考虑了对允许的干预类型的可能限制。一个更物理的方法来解决这些问题是构建明确的干预模型，作为场和其他量子系统（如探测器）之间的相互作用。典型的昂鲁-德威特探测器耦合到场算符本身，因此很可能尊重相对论因果关系。另一方面，检测器模型耦合到一组有限的场模式的频率显示，导致超光速信号。然而，这样的探测器确实提供了原子量子比特与腔中量子场相互作用的成功的唯象模型，但只有在比光穿过腔的时间大许多数量级的时间尺度上才有效。
2014-03-10 hep-th quant-ph
Interacting Scalar Field Theory on Causal Sets
本文在因果集上引入 $\phi^4$ 相互作用的实标量量子场论，扩展规范与路径积分框架，并开发类似费曼图的算法计算相互作用两点函数，且因果性在图中显式体现。
2023-06-21 gr-qc hep-th
A time-frequency approach to relativistic correlations in quantum field theory
相对论性量子场论中的移动探测器揭示了真空的基本纠缠结构，例如，当被均匀加速的探测器探测时，真空的热特性就表现出来了。在本文中，我们提出了一个通用的形式主义的启发，从信号处理和量子光学的关联函数来分析的响应点，像探测器遵循一个通用的，非平稳的轨迹。在这种情况下，量子场的一阶相关的维格纳表示是理解单检测事件的自然时频工具。这个框架提供了一个综合的角度在相对论理论中的检测问题，并允许我们分析各种非平稳的情况下（绝热，周期性），以及如何激励和叠加变形的运动。它为粒子的定义问题开辟了一个有趣的视角。
2019-08-08 hep-th quant-ph
Excited by a quantum field: Does shape matter?
四维Minkowski空间中任意加速的Unruh-DeWitt粒子探测器的瞬时跃迁率在没有正则化的情况下是不好定义的。我们表明，Schlicht的正则化的洛伦兹函数空间分布的零尺寸限制产生一个明显的定义良好的过渡率与物理上合理的渐近性质。在静止轨迹的特殊情况下，包括均匀加速度，我们恢复的结果，以前已经获得了依赖于平稳性的正则化。最后，我们讨论的猜想，过渡率的零尺寸限制是独立的检测器配置文件的证据。
2006-09-17 gr-qc hep-th
Open quantum system approach to Gibbons-Hawking effect of de Sitter space-time
在开放量子系统的范式下，我们分析了在德西特不变真空中，具有弱相互作用的德西特时空中自由下落的二能级探测器与涨落量子化共形标量场的约化动力学。我们发现，探测器是渐近驱动到一个热态的Gibbons-Hawking温度，无论其初始状态。因此，我们的讨论表明，德西特时空的Gibbons-Hawking效应可以理解为开放量子系统中涉及退相干和耗散的热化现象的一种表现。
2011-02-14 gr-qc hep-th quant-ph
Back-action from inertial and non-inertial Unruh-DeWitt detectors revisited in covariant perturbation theory
University of Nottingham（诺丁汉大学）；University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）；Texas A&M University（德克萨斯农工大学）
研究惯性及非惯性Unruh-DeWitt探测器对量子标量场的反作用，采用协变微扰理论计算二阶修正，揭示探测器与场的相互作用特性及能量流变化。
2026-05-10 gr-qc hep-th
Complementarity and causal propagation of decoherence by measurement in relativistic quantum field theories
为了揭示引力的量子本质，人们对牛顿引力势在物体间产生的纠缠进行了广泛的讨论。在本文中，我们进行了量子场论分析的一个稍微修改版本的gedanken实验的马里和同事。我们表明，由于存在一个检测器的退相干传播的延迟格林函数的光的速度，因为它应该是一致的相对论场论的因果关系。场的量子性质，如量子涨落或用凯尔迪什格林函数表示的引力子发射，在壳层粒子产生的退相干机制中也起着重要作用。我们还讨论了干涉的可见性和测量的可测量性之间的权衡关系，称为波粒二象性，在我们的设置。
2022-11-07 gr-qc hep-th quant-ph
Measurement in Quantum Field Theory
本文在算子代数框架下将量子场论测量建模为系统场与探针场的局域动力学耦合，通过散射映射和选择性状态更新解决相对论因果性与“不可能测量”问题。
2024-11-20 gr-qc hep-th math-ph
