Entanglement in Algebraic Quantum Mechanics: Majorana fermion systems
多体纠缠是在量子物理学的代数方法中研究由马约拉纳费米子组成的系统。在这个框架中,可分性的概念源于可观测量代数的划分和相关关联函数的性质,而不是粒子张量积。这使得获得一个完整的表征不可分离的马约拉纳费米子状态。这些结果可以在量子精密测量中找到直接的应用:使用Majorana系统,可以在没有预先的、消耗资源的状态纠缠操作的情况下实现亚散粒噪声精度的参数估计。
2016-05-26 cond-mat.other hep-th math-ph
Majorana and the path-integral approach to Quantum Mechanics
我们给,第一次,英文翻译的手稿埃托雷马约拉纳,这可能对应于文本的研讨会发表在那不勒斯大学于1938年,他在那里讲授理论物理。一些段落揭示了量子力学的物理解释,它预期了几年的费曼方法在路径积分方面,独立于基本的数学公式。
2006-03-17 hep-ph hep-th physics.ed-ph
Ettore Majorana: quantum mechanics of destiny
我们表明,一些显然是独立的奢侈马约拉纳的行动,包括那些与他的失踪是统一的行为不变。它是基于“把量子理论的原理”带入生活。我们认为,他的失踪故事的潜在动力在于存在主义意图,以克服固定的框架的个人身份和二分法的“生-死”和模仿突破到多元化的世界。
2006-07-15 hep-th physics.hist-ph quant-ph
Classical and Quantum Mechanics of Free \k Relativistic Systems
本文考虑了描述自由\k -相对论粒子的哈密顿和拉格朗日形式,它们的四个动量被约束在\k -变形质量壳上.我们研究的形式主义,从引入空间坐标与非零泊松括号和从能量算子的重新定义遵循的修改。还介绍了自由\k -相对论粒子和自由\k -相对论振子的量子力学。结果表明,\k -相对论振子描述了一个具有有限Hagedorn温度的量子统计系综。本文还讨论了用有限差分导数代替时间导数的\k变形薛定谔量子力学的关系。
1993-12-17 hep-th
Relativistic quantum mechanics of the Majorana particle: quaternions, paired plane waves, and orthogonal representations of the Poincaré group
在Majorana粒子的相对论性量子力学中,标准动量算符$-i \nabla$是不可观测的。相反,可以使用最近在Phys. Lett中提出的轴向动量算子。A { \bf 383},1242(2019)。在本文中,我们报告了几个新的结果有关的轴向动量阐明其可用性。首先,给出了轴向动量的一个新的动机,并检验了海森堡测不准关系。其次,我们证明了轴向动量基下时间演化方程的通解与四元数的关系。单行进平面波在大质量情况下是不可能的,但是存在由在相反方向上行进的非对称平面波对组成的解决方案。最后,庞加莱群的相关实正交和不可约表示-与反粒子的缺乏一致-被揭开。
2019-10-29 hep-th quant-ph
Master Equations and Majorana Spinors
我描述了一个离散自动机的状态与p个网站,其中每一个可能是关闭或打开,可以表示为马约拉纳旋量与签名(p,p)的时空。讨论了这类系统量子化的一些观点,并指出了它与量子力学,特别是Jordan旋量量子力学的一些非常规公式和推广的关系。与时间问题和量子引力中的复数有关。
1996-11-01 gr-qc hep-th
Is the Majorana bound state a gravitationally neutral system?
提出了广义相对论的强等效原理(SEP)与量子力学的叠加原理(SP)相对立的论点。这一结果对在一维系统中合成Majorana束缚态的可能性或量子效应对强等效原理的可能违反具有启示意义。该论点是制定通过诱导一个非常特殊的微调耦合常数的Kitaev哈密顿一维拓扑超导体。
2023-03-06 cond-mat.str-el gr-qc hep-th
Pseudoclassical theories of Majorana, Weyl and Majorana--Weyl particles
在时空维$D=2n$中构造了Majorana、Weyl和Majorana-Weyl粒子的伪经典理论.对这些理论进行了正则量子化,得到了中性粒子在$D=2n$中、Weyl粒子在$D=2n$中、中性Weyl粒子在$D=4n+2$中的量子力学描述。在$D=2,4({\rm mod}8)$维空间-时间的中性粒子的描述与马约拉纳粒子在Foldy-Wouthuysen表示的场论描述相吻合。在$D=8k+2$维中,中性外尔粒子与Foldy-Wouthuysen表示中的Majorana-Weyl粒子重合。
1996-08-14 hep-th
Exact fuzzy sphere thermodynamics in matrix quantum mechanics
研究了BFSS型矩阵量子力学中包含Chern-Simons项的模糊球的几何性质。利用大N极限中有效作用的单回路饱和,在微扰理论中计算所有阶的各种量。模糊球变得不稳定,在足够强的耦合,并得到明确的临界点作为温度的函数。用蒙特卡罗模拟研究了整个相图。在临界点以上,我们得到了与全阶结果完全一致的结果。在临界点以下的区域,这是不可访问的微扰理论,我们观察到Hagedorn过渡。在高温极限下,我们的模型相当于一个完全简化的模型,并阐明了与以前已知结果的关系。
2007-05-31 astro-ph hep-lat hep-th
Explicit large $N$ von Neumann algebras from matrix models
本文构造了一类在大 $N$ 极限下涌现 III$_1$ 型 von Neumann 代数的量子力学系统,计算了其有限温度实时关联函数,并发现该代数仅在 Hagedorn 温度以上涌现,且其态空间与 Calabi--Yau 流形存在对应关系。
2024-11-07 hep-th math-ph math.MP
Una lezione particolare di Ettore Majorana
我们给,第一次,关键的完整文本的手稿埃托雷马约拉纳,保存在同一文件的讲义,他当然理论物理在那不勒斯大学。他可能指的是在那所大学举行的一次研讨会。一些段落揭示了量子力学的物理解释,它预期了几年的费曼方法在路径积分方面,独立于基本的数学公式。
2005-12-19 hep-ph hep-th physics.hist-ph
1D Majorana Goldstinos and partial supersymmetry breaking in quantum wires
在拓扑超导体中实现Majorana模式,即,粒子物理学中马约拉纳费米子的凝聚态对应物,可能会导致拓扑保护量子计算领域的重大进展。在这里,我们介绍了一维,反向传播,和分散的马约拉纳模式的部分重叠,零维马约拉纳模式的周期性链的批量激发在邻近的纳米线通过螺旋调制场。该系统实现了中心扩展的量子力学超对称性和自发的部分超对称性破缺。无质量的马约拉纳模是与自发破缺超对称性相关的南武-戈德斯通费米子(Goldstinos)。他们的实验指纹是在零偏压电导,这是一般不会预期的马约拉纳模式重叠在有限的距离下降到峰值过渡。此外,通过施加旋转磁场,马约拉纳模式可以沿着线滑动,实现“马约拉纳泵”。这可能会提出新的编织协议和拓扑量子位的实现。
2022-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con hep-th
Braided quantum mechanics and Majorana qubits at third root of unity: a color Heisenberg-Lie (super)algebra framework
UFABC(巴西联邦大学);CBPF(巴西理论物理研究中心)
本文引入由阿贝尔群Z_3^2和Z_2^p×Z_3^2(p=1,2,3)分级的颜色海森堡-李(超)代数,研究其多粒子量子para振荡器的性质,并探讨混合括号导致的两种parastatistics:基于置换群的parastatistics和基于辫子群的任意子parastatistics。
2026-05-22 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Quantum mechanical stability of fermion-soliton systems
由对称性破缺产生的拓扑对象可以是稳定的或亚稳定的,这取决于对称性破缺的模式。然而,如果它们获得费米子的零能量模式,并在此过程中获得非整数费米子电荷,亚稳组态也得到稳定。在狄拉克费米子的情况下,数算符的谱移动了1/2。在马约拉纳费米子的情况下,将费米子数的负值分配给占据零能级的有限数量的状态变得有用,构成\textit{majorana pond}。我们确定这些国家的奇偶校验,并证明了一个超选择规则。因此,半整数费米子数的物体的衰变是不可能孤立地或通过与普通粒子的散射来实现的。这一结果对宇宙学和凝聚态物理都有重要意义。
2004-05-16 hep-ph hep-th
Sachdev-Ye-Kitaev Model as Liouville Quantum Mechanics
我们表明,适当列入软重新参数化模式的Sachdev-Ye-Kitaev模型的$N$随机相互作用马约拉纳费米子减少其长时间的行为,刘维量子力学。结果,所有零温度关联函数以普适指数$\propto τ^{-3/2}$衰减,衰减时间大于单粒子能级间距的倒数$τ\gg N\ln N$。在单粒子格林函数的特殊情况下,这种行为是零偏异常的表现,或能量的标度为$ε^{1/2}$。我们还提出了精确的对角化研究支持我们的结论。
2016-07-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el hep-th
Majorana modes in striped two-dimensional inhomogeneous topological superconductors
本文提出在具有非均匀超导性的二维拓扑超导体中,利用序参量相位空间变化诱导的一维拓扑条纹端点局域马约拉纳模式,并研究了其非局域杂化、超对称性、编织融合协议及在Yang-Lee任意子和SYK模型中的潜在应用。
2024-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Classical probabilities for Majorana and Weyl spinors
我们构建了一个自由外尔或马约拉纳费米子的量子场论和伊辛自旋或离散位的经典统计系综的概率分布之间的映射。更准确地说,基于实格拉斯曼代数的格拉斯曼泛函积分指定了伊辛态$τ$的实波函数$q_τ(t)$的时间演化。广义伊辛模型的时间相关概率分布为$p_τ(t)=q^2_τ(t)$。函数积分采用晶格正则化的单Weyl或马约拉纳旋量。进一步介绍了量子力学的复杂结构特征。明确地讨论了对应于一个或多个传播费米子的伊辛模型的概率分布。在经典统计伊辛模型或费米子的量子场论中,可以等价地计算观测量的期望值。
2011-02-17 hep-lat hep-th quant-ph
Quantum mechanics of baryogenesis
宇宙学重子不对称性可以解释为早期宇宙中重的马约拉纳中微子衰变的残余。我们研究了这个平衡过程的Kadanoff-Baym方程,在微扰展开求解。为了领导秩序的问题是减少到解决一组玻尔兹曼方程的分布函数。
2000-05-09 astro-ph hep-ph hep-th
On the SO(9) structure of supersymmetric Yang-Mills quantum mechanics
在10维时空中,马约拉纳-外尔费米子的数目不仅在时间演化过程中不守恒,而且在旋转过程中也不守恒。因此,空Fock态不是旋转对称的。我们明确地构造了最简单的单态,它为建立不变的SO(9)子空间提供了起点。这个态有非零的费米子数,是1360个基本的、规范不变的、无胶子的福克态与12个费米子的复杂组合。本文还简要地介绍了SO(9)高次非代表的费米结构。
2005-03-30 hep-th
Superconformal Yang-Mills quantum mechanics and Calogero model with OSp(N|2,R) symmetry
在二维时空中,纯杨-米尔斯没有物理自由度,因此它允许一个超对称扩张耦合到任意数量的Majorana-Weyl gauginos,比如说N。这导致(N,0)超级杨米尔斯。此外,它的降维力学加倍的数量超对称,从N到N+N,包括共形超荷,并导致一个超共形杨米尔斯量子力学与对称群OSp(N| 2,R)。我们评论它的连接到AdS_2 \times S^{N-1}和减少到一个超对称Calogero模型。
2012-07-06 hep-th
Dimer Models, Free Fermions and Super Quantum Mechanics
本说明涉及统计力学、图论和组合学、格点量子场论、超量子力学和弦论。给出了镶嵌在环面上的图上的二聚体模型与生活在同一格点上的无质量自由马约拉纳费米子之间的精确关系。费米子行列式的循环展开,其中的循环原来是两个完美匹配的组合物。这些循环状态被分类到共链组使用分类技术类似于用于分类结多项式。所得到的共链复合物的欧拉特性恢复了二聚体模型的牛顿多项式。我们将此系统重新解释为超对称量子力学,其中净缠绕数为零的组态形成基态。最后,我们使用的D-规范理论-二聚体模型对应获得的D-膜探测复曲面卡-丘奇性的物理方面的解释循环。
2007-11-12 hep-th math.QA
F-theory Yukawa Couplings and Supersymmetric Quantum Mechanics
D ~ 7-膜的交线$Σ$上的定域费米子与一个N=2的超对称量子力学代数相连。由于这个代数,场服从整体U(1)对称。这种对称性限制了质子衰变算符和中微子质量项。特别地,我们发现,几个质子衰变算子是禁止的和马约拉纳质量项是唯一允许的理论。最后研究了一类特殊的超对称QM代数。此外,我们还研究了非平凡的全纯度规扰动对沿每条物质曲线的局部解的影响。此外,我们还研究了当背景通量打开时,N=2超对称量子力学代数的局域解之间的联系。
2011-11-20 hep-ph hep-th math-ph
Quantum Mechanics of the Vacuum State in Two-Dimensional QCD with Adjoint Fermions
本文研究了在SU(2)和SU(3)规范群伴随表象中含有Majorana费米子的空间圆上的二维QCD。重点讨论了与同伦非平凡规范变换有关的对称性和该模型的离散轴对称性。在规范固定的规范框架内,一方面,雅可比矩阵和边界条件在解决高斯定律的过程中产生的微妙的相互作用的拓扑另一方面被展出。结果,出现了对剩余$Z_N$规范对称性(对于SU(N))和"轴异常”的一致描述。为了说明的目的,在一个小的圆的极限分析确定的模型的真空。在那里,玻恩-奥本海默近似是合理的,并将真空问题简化为简单的量子力学。费米子凝聚的问题得到解决,并指出与其他方法的残余差异。
1994-12-13 hep-th
A maximal-entropy initial state of the Universe as a microscopic description of inflation
我们提出宇宙的初始状态是一个各向同性的最大熵的状态。这种状态可以用处于高温哈格多恩相的封闭的、相互作用的基本弦的状态来描述。这种状态下的熵密度等于普朗克单位的能量密度的平方根,而压力是正的,等于能量密度。这些关系意味着一个极大的熵密度,因此,一个不能用半经典时空几何描述的状态。如果人们仍然坚持对这种状态进行有效的半经典描述,那么可以忽略熵。这导致了一个部分等价的描述,其中压力似乎是负的,并且大小等于能量密度,就好像能量-动量张量是宇宙学常数。从这个有效的角度来看,国家描述了一个字符串规模的通货膨胀时期。弦的束缚态最终会衰变,可能是通过一个类似于霍金辐射的过程,并经历到热辐射阶段的转变。但是,从有效的角度来看,同样的衰变对应于宇宙在暴胀结束时的加热。初始态中的小量子力学涨落导致热辐射中的标度不变温度各向异性。温度的各向异性解释的有效描述所产生的量子波动的曲率和有效的暴胀场。弦的微观描述决定了暴胀模型的参数,以及宇宙学的观测量,在弦的长度尺度和耦合强度。我们的框架是类似的,在概念上,最近描述的黑洞的最大熵状态的字符串在哈格多恩阶段。
2019-06-03 gr-qc hep-ph hep-th
Comments on the Sachdev-Ye-Kitaev model
我们研究了Sachdev,Ye和Kitaev提出的量子力学模型。该模型由$N$马约拉纳费米子与随机相互作用的几个费米子在同一时间。在大的$N$极限下,经典变量是双局域费米子双线性。该模型在低能量下变得强相互作用,在那里它发展出一种涌现的共形对称性。我们研究了基本费米子的二点函数和四点函数。这提供了双域场的物理激发谱。涌现共形对称是一种重新参数化对称,它自发破缺为$SL(2,R)$,导致零模。这些零模式被一个小的残余显式破缺所提升,这对四点函数产生了增强的贡献。这一贡献在混沌区域(非时间有序相关器)显示出最大的李雅普诺夫指数。我们期望这些特征是具有涌现重参数化对称性的大$N$量子力学系统的普适性质。本文主要基于Kitaev \cite{KitaevTalks}的谈话,这促使我们制定出那里描述的想法的细节。
2016-04-26 cond-mat.str-el hep-th
Spectra of Eigenstates in Fermionic Tensor Quantum Mechanics
研究了三指数Majorana费米子的$O(N_1)\times O(N_2)\times O(N_3)$对称量子力学.当秩$N_i$都相等时,该模型具有较大的$N$极限,该极限由Melonic Feynman图控制。我们推导出一个积分公式,计算的数目$SO(N_1)\times SO(N_2)\times SO(N_3)$不变状态的任何一组$N_i$。对于相同的秩,只有当$N$是偶数时,单线态的数量才是非零的,并且它表现出快速的增长:它从$O(4)^3$模型中的$36$跳到$O(6)^3$模型中的$595354780$。我们推导出的能量值的界限,这表明,它们的规模最多为$N^3$在大$N$限制,与预期一致。我们还表明,最低的单重态和非单重态之间的分裂是为了$1/N$。对于$N_3=1$的张量模型减少到$O(N_1)\times O(N_2)$费米子矩阵量子力学,我们发现一个简单的表达式的对称群的二次卡西米尔运营商的哈密顿量。对于具有$SU(N_1)\times SU(N_2)\times U(1)$对称性的复矩阵模型,也导出了类似的表达式。最后,我们研究了张量模型的$N_3=2$情形,它给出了一个更复杂的复矩阵模型,其对称性仅为$O(N_1)\times O(N_2)\times U(1)$。所有的能量都是以适当的单位表示的整数,我们导出了一个简明的谱公式。我们所研究的费米子矩阵模…
2018-07-31 cond-mat.str-el hep-th
A Majorana Relativistic Quantum Spectral Approach to the Riemann Hypothesis in (1+1)-Dimensional Rindler Spacetimes
本文提出一种受希尔伯特-波利亚启发的谱方法,在(1+1)维Rindler时空中构造马约拉纳粒子的厄米哈密顿量,使其能量本征值谱与黎曼zeta函数非平凡零点一一对应,并结合本质自伴性与非交换几何论证所有零点均位于临界线上,从而为证明黎曼假设提供新路径。
2025-07-22 hep-th math.GM
The Schwinger Representation of a Group: Concept and Applications
有限或紧单李群的施温格表示的概念被建立为群的所有酉不可约表示的无乘法直和。这是从SU(2)的Schwinger振子结构的性质中抽象出来的,并且强调了它在几个量子力学背景下的相关性。通过特定的载波空间和群作用构造了所有$n$的$SU(2), SO(3)$和SU(n)的Schwinger表示。在SU(2)的情况下,连接到振子的建设和马约拉纳定理的纯态的任何自旋。指出了Schwinger表示在建立紧致单李群上量子力学的Wigner-Weyl同构中的作用。
2005-05-03 hep-th quant-ph
Spectra of Operators in Large $N$ Tensor Models
我们研究了大$N$张量模型中的算符,主要集中在具有$O(N)^3$对称性的费米子量子力学中,这种对称性可以是全局的,也可以是规范的。在具有整体对称性的模型中,我们研究了双线性算子的谱,这些算子是$O(N)$群的对称无迹表示或反对称表示。在对称无痕的情况下,标度维数的谱与实费米子的SYK模型相同,它包括$h=2$零模。对于在两个指数中反对称的算子,标度维数与复张量和SYK模型中发现的附加扇区中的标度维数相同;最低的$h=0$本征值对应于守恒的$O(N)$电荷。一类单态算符可以由$m$对称无迹或反对称两粒子算符的压缩组合构成。他们的两点函数接受$m$ melonic ladder的贡献。这种多阶梯是张量模型中的一种新现象,在SYK模型中似乎不存在。更典型的$2k$ -粒子算子不接受任何阶梯修正,并且具有量化的大$N$标度维度$k/2$。我们构建各种单线运营商的低$k$的图形表示。对于较大的$k$,我们使用可用的技术来计算运营商,并显示其数量增长为$2^k k!$。因此,该理论在大的$N$极限中在接近零的温度下具有哈格多恩相变。我们还研究了Gurau-Witten模型中具有$O(N)^6$对称性的低阶算子的大$N$谱。我们认为,它对应于Gross和Rosenhaus构建的广义SYK模型之一。本文还研究了具有各种对称性的大$N$张量积分的不变量。
2018-02-11 cond-mat.str-el hep-th
Field theory description of neutrino oscillations
本文综述了描述真空和外场中中微子振荡的各种场论方法。首先,我们讨论了一个相对论性的量子力学为基础的方法,其中涉及到大量的中微子的时间演化。为了描述中微子系统的动力学,我们使用存在外场的波动方程的精确解。它允许人们准确地考虑中微子的特性和外场的特性。特别是,我们研究味振荡的真空和背景物质以及自旋味振荡的外部电磁场的影响下的物质。此外,我们考虑了假设的非标准中微子与背景费米子相互作用的情况。在超相对论粒子的情况下,我们重现了一个有效的哈密顿量,这是用于描述中微子振荡的标准量子力学方法。讨论了对量子力学哈密顿量的修正。然后,我们研究了经典源发射的混合质量中微子的空间演化。这种方法似乎更现实,因为它预测了空间中的中微子振荡。除了不同中微子味之间的振荡,我们还研究了粒子和反粒子状态之间的转换。最后,我们使用量子场论方法,其中包括虚拟中微子之间的生产和检测点的传播,描述的Majorana中微子在背景物质的存在下的粒子-反粒子跃迁。
2011-04-06 hep-ph hep-th
Bound States in Perturbative Quantum Gravity with Hydrogen-like Degeneracy
University of Arizona(亚利桑那大学);Brown University(布朗大学)
该研究在长程相互作用有效场论框架下,探讨微扰量子引力中束缚态的LRL矢量守恒条件,发现量子层面维持简并度需引力子与6个马约拉纳引力微子抵消,暗示N=6超引力的特殊作用。
2026-10-14 gr-qc hep-th
Time Reversal and Charge Conjugation in an Embedding Quantum Simulator
对对称操作的理解带来了物理学的巨大进步,从基本粒子到凝聚态系统。在量子力学中,对称性操作可以用么正算符或反么正算符来描述,后者是在物理系统中无法实现的非物理变换。到目前为止,唯一允许的物理动力学--幺正过程和耗散过程的量子模拟器已经在关键实验中实现。在这里,我们提出了一个嵌入式量子模拟器能够编码在一个多层次的单囚禁离子的非物理操作。在这个意义上,我们实验观察到与非酉马约拉纳动力学相关的现象,并实现反酉对称操作,即,时间反转和电荷共轭,在任意的演变时间。这些实验增强了量子模拟工具箱对涉及非物理操作的应用。
2014-09-12 cond-mat.mes-hall gr-qc hep-th
Scattering from a quantum anapole at low energies
在量子场论中,光子-费米子顶点可以用四个形状因子来描述,它们编码了粒子的静态电磁特性,即电荷、磁偶极矩、电偶极矩和阿那极点矩。对于马约拉纳费米子来说,只有阿那普尔矩可以是非零的,这是因为这些粒子是它们自己的反粒子。利用量子场论的框架,我们计算了无自旋带电粒子与入射粒子的散射。在低动量转移的极限下,我们证实了再极点可以经典地比作一个磁场被限制在原点的点状环形螺线管。这种环形电流分布可以用来证明Aharonov-Bohm效应。我们发现,在非相对论的限制,我们的散射截面同意的量子力学计算的截面的无自旋电流散射的无限薄的环形螺线管。我们的演讲是面向高级本科生或开始研究生。这项工作作为一个介绍的anapole时刻,也提供了一个例子,说明如何可以开发一个粒子的电磁特性的理解,在量子场论。
2017-06-27 hep-ph hep-th quant-ph