Construction of KMS States in Perturbative QFT and Renormalized Hamiltonian Dynamics
我们在微扰代数量子场论(pAQFT)的框架下给出了KMS态的一般构造。我们的方法可以理解为Schwinger-Keldysh形式主义的一个扩展。我们得到特别是怀特曼函数在正温度下,从而解决了一个问题提出了一段时间前斯坦曼。臭名昭著的红外发散观察到的图解扩展中示出的是不存在的,由于随之而来的开发的pAQFT的局部性。为此,我们引入了一种新的,哈密顿描述的相互作用的动力学和发现,特别是,相对论QFT和严格的量子统计力学之间的精确关系。
2014-05-13 hep-th math-ph math.MP
Phase transitions, KMS-condition and Decision Making
我们考虑一个简单的模型,互动代理人要求选择“是”和“不是”一些给定的问题。代理商描述的自旋变量,他们根据平均场海森堡模型相互作用。我们讨论在什么条件下,代理人可以拿出一个共同的选择。这是使用,在社会背景下,KMS状态和相变的概念。
2023-03-09 math-ph math.MP quant-ph
KMS States of Weakly Coupled Anharmonic Crystals and the Resolvent CCR Algebra
考虑Z上弱耦合非简谐振子的平衡态。本文研究了由D.Buchholtz和H.Grundling引入的预解CCR代数,证明了平衡态的无限体积极限满足KMS(Kubo-Martin-Schwinger)条件,并具有良好的正则性(=局部Fock表示). KMS态的唯一性也得到了证明。
2016-05-26 math-ph math.MP
Local incompatibility of the microlocal spectrum condition with the KMS property along spacelike directions in quantum field theory on curved spacetime
一般的量子场论的弯曲时空的状态被认为是满足KMS条件的演化与一个完整的(Killing)矢量场。结果表明,在矢量场为类空的任意点上,这类态不能满足一定的微局域条件,该条件比渐近自由场的微局域谱条件弱.
2019-06-07 gr-qc math-ph math.MP
KMS-like Properties of Local Equilibrium States in Quantum Field Theory
本文提出了一个新的条件,称为“局域KMS条件”,它描述了在给定时空点上,量子场的态可以被归结为温度。将表明,局部KMS条件(LKMS条件)是等价的局部热平衡(LTE)条件,提出了先前由Buchholz,Ojima和Roos,满足解析微局部谱条件的量化标量Klein-Gordon场的状态。因此,满足LTE条件的状态的已知示例提供了具有在空间和时间上变化的温度分布的服从LKMS条件的状态的示例。结果扩展到混合温度LKMS和LTE状态的一般情况下。因此,LKMS条件提供了KMS条件的有希望的推广,KMS条件将相对于惯性时间演化的全局热平衡态表征为全局不平衡但仍具有局部温度分布的状态。
2015-08-23 hep-th math-ph math.MP
$β$-Boundedness, Semipassivity, and the KMS-Condition
Guido和Longo最近证明了KMS条件与完全$β$ -有界性的等价性,这是一个简洁的证明,并以这样一种方式得到了该定理的协变形式。
2001-11-26 hep-th math-ph math.MP
DLR-KMS correspondence on lattice spin systems
针对取值于紧辛流形的经典晶格自旋系统,本文证明无限体积 Gibbs 态与 KMS 态一一对应,从而确立 DLR 条件与经典 KMS 条件等价。
2023-07-28 math-ph math.MP math.PR
Local Thermal Equilibrium States in Relativistic Quantum Field Theory
众所周知,量子统计力学和量子场论中的热平衡态可以通过所谓的Kubo-Martin-Schwinger(KMS)条件以数学上严格的方式来描述,该KMS条件基于关联函数的某些解析性和周期性。另一方面,对只具有局部热性质的非平衡态的表征仍然构成量子场论的挑战。我们讨论了最近提出的一个广义KMS条件的特征,这样的国家。将该建议与D.布赫霍尔茨岛大岛和H.-讨论了用Roos方法刻画量子场论中的局域热平衡态。
2016-02-29 hep-th math-ph math.MP
High temperature convergence of the KMS boundary conditions: The Bose-Hubbard model on a finite graph
库博-马丁-施温格条件是量子统计力学中广泛研究的基本性质,它表征量子系统的热平衡状态。70年代,G。Gallavotti和E. Verboven提出了一个类似于经典力学系统的KMS条件,并强调了它与Kirkwood-Salzburg方程和Gibbs平衡测量的关系。在本文中,我们证明了在一定的高温限制制度的经典KMS条件可以推导出量子条件的简单情况下的玻色-哈伯德动力系统的有限图。证明的主要内容是Golden-Thompson不等式,Bogoliubov不等式和半经典分析。
2019-04-19 math-ph math.AP math.DS
KMS conditions, standard real subspaces and reflection positivity on the circle group
在本文中,我们继续我们的调查表示理论方面的反射积极性,通过研究正定函数的加法群(R,+)满足适当定义的KMS条件。这些函数取实向量空间V上的双线性形式的空间Bil(V)中的值。如在量子统计力学中,KMS条件根据带{ z \in C1:0 \leq Im z \leq b}的解析延拓来定义,其中在边界上具有耦合条件f(ib + t)= \oline{ψ(t)}。我们的第一个主要结果包括这些函数的模对象(Δ,J)(J是反线性对合和Δ> 0自伴,JΔJ = Δ^{-1})和积分表示的特征。我们的第二个主要结果是群R_τ= R \rtimes { \id_\ R,τ}上Bil(V)值正定函数f的存在性,其中τ(t)= -t满足f(t,τ)= π(it),对t \in R.由此得到GNS空间H_f上的2b-周期酉单参数群,而GNS空间H_f上的单参数群是由Osterwalder-Schrader量子化得到的。最后,我们证明了这些表示的构建块来自于对应于长度为b的圆R/bZ上的核1/(λ^2 -(d^2)/(dt^2})的实值Sobolev空间。
2016-10-31 math-ph math.FA math.MP
Moving Quantum Systems: Particles Versus Vacuum
我们给出了一个概述的最近几个结果有关的KMS条件和热力学平衡态从一个移动的观察者的观点的特征。这些结果包括相对论量子场论中真空态的一个特征和Unruh效应的一般推导。
2002-04-29 math-ph math.MP
Partial Dynamical Systems and the KMS Condition
给定一个可数无限的0-1矩阵A,设O_A是作者最近引入的Cuntz-Krieger代数,T_A是O_A的Toeplitz扩张,只要后者被看作是Cuntz-Pimsner代数,如Szymanski最近证明的.研究了基于O_A和T_A的C*-动力系统的KMS平衡态,其中动力学满足σ_t(s_x)= N_x^{it} s_x,其中s_x是正则生成的部分等距,N_x是任意的实数,且N_x > 1.根据反温度β相对于三个临界值的位置(定义为与A和N(x)有关的某个狄利克雷级数收敛的横坐标),对反温度β的一定值,完全刻画了O_A和T_A上的KMS_β态.由于O_A是T_A的协变商,我们的结果是由T_A的结果导出的。当矩阵A是有限的时,作为特例,这些结果给出了Olesen和Pedersen关于O_n的定理和Enomoto,Fujii和Watatani关于O_A的定理.
2000-06-22 math-ph math.DS math.MP
The Thermal Aspects of Relativistic Quantum Field Theory as an Observational Window in a Deeper Layer of Quantum Space-Time or: Dirac's Revenge
在本文中,我们将从一个更原始的基本结构推导出相对论量子真空的热性质,它与旧的狄拉克-海图像具有某些相同的性质。我们特别展示了RQFT中的富田-KMS结构是真空涨落的基本模式的结构和动力学的结果。我们解释了热场论中的加倍现象的起源和RQFT中的局部场代数或观测量与其交换子之间的对偶对称性,并给出了热时间概念的解释。
2013-09-05 gr-qc hep-th math-ph
The KMS Condition for the homoclinic equivalence relation and Gibbs probabilities
D. Ruelle认为,一般设置,他能够表征平衡态的霍德尔潜力的基础上性质的共轭同胚在所谓的Smale空间。在这种情况下,他还表明了关系的KMS国家的$C^*$ -代数和平衡概率的热力学形式主义。后来,N。Haydn和D. Ruelle提出了一个较短的证明这种等价性。在这里,我们考虑类似的问题,但现在在符号空间$Ω= \{1,2,...,d\}^{\mathbb{Z} - \{ 0 \} }$和动力学将由移位$τ$。在势依赖于有限坐标的情况下,我们将给出上述等价性的一个简化证明,这是D。Ruelle和N.海顿共轭同胚类是显式的,并可归结为一个极小条件集。我们还介绍了细节(以下D。Ruelle)在同宿等价关系定义的广群所关联的$C^*$ -代数上,研究了这些概率与KMS动力学PDMATHAMM-态的关系.这里提出的主题并不新鲜,但我们相信的主要思想证明的结果由吕埃尔和海顿将是相当透明的,在我们的博览会。
2019-03-28 cond-mat.stat-mech math-ph math.DS
On the Algebra of Fluctuation in Quantum Spin Chains
本文证明了混合量子自旋链中一对互不对易的算子的中心极限定理。算子不一定是严格局部的,而是准局部的。作为推论,我们得到了一维格点上有限程相互作用吉布斯态的正态涨落代数的时间演化的直接构造。证明了当微观态是$β$-KMS态时,正规涨落代数的态满足$β$-KMS条件.
2002-02-07 math-ph math.MP
Disjointness of inertial KMS states and the role of Lorentz symmetry in thermalization
本文证明不同惯性系中惯性KMS态的不相交性,表明一个惯性系中的热平衡态在其他惯性系中远离热平衡,并论证匀速运动的Unruh-DeWitt探测器在KMS态场中不能热化,揭示惯性热浴与Unruh效应热浴的物理差异。
2024-09-19 gr-qc hep-th math-ph
Algebraic Supersymmetry: A case study
超对称性的处理在相对论性量子场论的C*-代数框架中引起困难;几个不可行定理表明超导子和超KMS泛函在C*-代数环境中必须是非常奇异的对象。为了澄清这种情况,我们分析了一个简单的定义在$\R$上的自由费米场和玻色场的超对称手征场论。结果表明,一个有意义的C*-版本的这个模型可以基于张量积的CAR-代数和一个新版本的CCR-代数,“预解代数”。这个预解式代数的元素充当超导子的缓和子。在这个模型中,无界(但局部有界)分次KMS-泛函的构造和证明是超对称的。从这些KMS-泛函出发,通过推广Kastler和Jaffe,Lesniewski和Osterwalder的公式得到了Chern特征标.这些特征用于定义Connes非交换几何意义下的循环上圈,它们是“局部整的”。
2006-07-20 hep-th math-ph math.MP
Approximate KMS states for scalar and spinor fields in Friedmann-Robertson-Walker spacetimes
我们构建和讨论阿达玛状态的标量和狄拉克旋量领域在一个大类的空间平坦的Friedmann-Robertson-Walker时空的初始阶段的指数或幂律展开的特点。当标度因子a具有特定值a=a_0时,我们得到的状态可以解释为处于热平衡。在a_0=0的情况下,这些态在时空边界上满足严格的KMS条件,该边界要么是宇宙视界,要么是大爆炸超曲面。此外,在共形不变的情况下,它们是全时空上的共形KMS态。然而,他们提供了一个自然的概念,一个近似的KMS状态也在其余的情况下,特别是大规模的领域。在技术方面,我们的研究结果是基于批量边界重建技术已经成功地应用在标量的情况下,在这里被证明是适合旋量领域。我们发现的这些态的潜在应用范围很广,但它们似乎适合于讨论特定的热现象,如宇宙中微子背景或暗物质的量子态。
2010-09-27 gr-qc hep-th math-ph
Thermal out-of-time-order correlators, KMS relations, and spectral functions
我们描述了量子系统中热关联函数的一般特征,特别关注KMS条件所隐含的涨落耗散型关系。这些最终将关联函数与不同的时间顺序联系起来,因此自然应该在更大的时间有序(OTO)观测量背景下进行观察。特别是,避开标准制定的KMS关系的热周期性结合时间反演留在范围内的Schwinger-Keldysh功能积分,我们表明,有一个自然的方式来短语他们直接在OTO关联函数。我们使用这些意见,构造一个自然的因果关系的基础上,热n点函数的完全嵌套的fractionator。我们提供了几个一般性的结果,可以推断出的循环轨道的置换,并使用量子振荡器作为一个显式的例子来验证抽象的结果。
2017-12-31 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Effective field theory for dissipative fluids (II): classical limit, dynamical KMS symmetry and entropy current
在本文中,我们进一步发展arXiv:1511.03646中提出的波动流体动力学。我们首先详细地计算出流体动力作用量的经典极限,它具有许多简化。特别是,这使得在存在任意外部场的情况下,物理时空中的作用的透明公式化成为可能。它还有助于澄清与字段重新定义和框架选择有关的问题。然后,我们提出的行动是不变的$Z_2$对称性,我们称为动力学KMS对称性。动力学KMS对称性在物理上等价于先前提出的经典极限下的局部KMS条件,但更便于实现和更一般。它不仅适用于受背景场扰动的热密度矩阵,而且适用于任何局域平衡态。最后,我们详细阐述了包含一些新特征的共形流体的公式,并给出了中性共形流体的二阶导数熵流的显式表达式。
2017-02-24 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-ph
Kubo-Martin-Schwinger conditions for non-Hermitian systems
Yantai University(烟台大学);Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS(中国科学院大学杭州高等研究院)
针对具有实谱和双正交本征系统的非厄米哈密顿量,通过三条互补路径系统分析KMS热平衡条件的扩展,核心结果是准厄米性的热力学刻画:双正交吉布斯泛函满足正定性当且仅当哈密顿量是准厄米的,并构造了无需预先选择度量的度量。
2026-07-01 math-ph math.MP quant-ph
Thermal equilibrium states of a linear scalar quantum field in stationary spacetimes
在整体双曲时空中传播的线性标量量子场是一个相对简单的物理模型,它使我们能够详细地研究许多方面。在这篇综述中,我们集中在一个平稳的时空中的这种场的热平衡(KMS)态的理论。我们的介绍借鉴了几个现有的来源,旨在给出一个统一的阐述。我们也借此机会削弱了早期文献中的一些技术假设。特别是,我们完全放弃了对Killing场的范数和失效行为的任何假设。这对于静止黑洞外部区域的物理应用尤其重要。我们的评论包括一个独特的基态和独特的准自由KMS状态的存在,以及评估的证据,激励使用的KMS条件来维持热平衡的结果。我们特别提请注意量子场的温度概念与局部性的关系,这是一个人们知之甚少的现象。如果时空是标准静态的(也就是说,如果它允许一个与Killing场正交的柯西曲面),那么分析可以做得更明确。对于紧Cauchy曲面,我们考虑Gibbs态及其性质。对于一般的柯西表面,我们给出了详细和严格的理由的威克旋转的技术,包括明确确定的准自由KMS态的Killing时间依赖性。
2013-04-12 math-ph math.MP
Natural Energy Bounds in Quantum Thermodynamics
给定一个非对易流的定态,我们研究了一个有界性条件,取决于一个正参数β,这是弱于KMS平衡条件在逆温度β。这个条件相当于一个全纯性质密切相关的一个最近考虑的Ruelle和D 'Antoni-Zsido和共享的一个自然类的非平衡稳态。我们的全纯性质是强于Ruelle的一个,从而选择一个限制类的非平衡稳态。我们还介绍了完整的有界性条件,并表明这一概念是等价的Pusz-Woronowicz完整的被动属性,因此KMS条件。在量子场论中,β-有界性条件可以解释为局域化的状态向量具有以β-次指数方式增加的能量密度水平的性质,该性质在形式上与模紧性-核性条件相似,但在精神上比模紧性-核性条件弱。特别地,对于闵可夫斯基时空上的C* 代数的庞加莱协变网,当β大于2 π时,提升的β有界性被证明等价于Bisognano-Wichmann性质。因此,在β-全纯态类中,在Rindler黑洞背景下的量子系统的霍金温度是最小的。更一般地,关于Killing演化与一类静态量子黑洞,我们描述KMS热平衡态在霍金温度下的有界性性质和平移对称性的存在。
2000-12-27 math-ph math.MP math.OA
Binding conditions for atomic N-electron systems in non-relativistic QED
我们研究了非相对论QED中原子的束缚条件,证明了从原子中去除一个电子需要正能量。作为应用,我们建立了氦原子的基态的存在性。
2003-04-12 math-ph math.MP
Asymptotically thermal responses for smoothly switched detectors
量子场论中的热现象可以借助于沿静止世界线耦合到量子场的粒子探测器来检测,方法是在恒定温度下测试这种探测器的响应是否满足KMS条件的细致平衡版本。当场和探测器之间的相互作用具有无限的持续时间时,这个关系成立。然而,在操作上,检测器与场相互作用有限的时间,由紧凑的支持的切换功能控制,并且KMS细致平衡条件不能在任意大的检测器能隙下精确地保持有限时间相互作用。在这个大的能隙制度,我们表明,对于一个非线性切换Rindler检测器,Unruh温度出现渐近后,检测器和字段已经相互作用的时间是多项式长的大能量。我们评论的绝热性假设在这个结果的意义。
2016-03-31 gr-qc hep-th math-ph
Thermodynamic Properties of Non-Equilibrium States in Quantum Field Theory
在相对论量子场论的框架内,建立了一种新的方法,它允许区分非平衡态承认局部的热力学解释。其基本思想是通过局部热观测量将这些态与全局平衡态(KMS态)进行比较。在这些观测量的帮助下,状态可以被排序为增加局部热稳定性的类别。此外,它是可能的,以确定状态表现出某些特定的热性能的兴趣,如一个明确的局部温度或熵密度。该方法是说明在一个简单的模型描述的时空演变的“大热爆炸”。
2002-02-11 hep-ph hep-th math-ph
Quantum Statistical Mechanics via Boundary Conditions. A Groupoid Approach to Quantum Spin Systems
我们利用自旋代数的广群模型,通过泊松点过程表象,在量子自旋系统上引入边界条件。我们可以用一组类似于经典统计力学标准DLR方程的方程来描述量子系统的KMS态。我们引入了量子规范的概念,它在经典相互作用的特定情况下恢复了经典DLR测量。我们的结果与Cha,Naaijkens和Nachtergaele最近得到的结果是相同的,与Fannes和Werner的预测不同。
2022-11-12 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Passivity and microlocal spectrum condition
在一个全局双曲的、稳定的时空中,在矢量值量子场服从线性波动方程的情况下,证明了被动量子态(基态或KMS态的混合物)的两点函数满足微局域谱条件(在正则量子化的标量场的情况下,这等价于说两点函数是阿达玛形式)。这些场可以是玻色子性质的,也可以是费米子性质的。我们也给出了一个抽象的版本,这个结果表明,被动状态的拓扑 *-动力系统有一个渐近对相关谱的一个特定类型。
2000-02-09 gr-qc hep-th math-ph
Multidimensional Contours à la Fröhlich-Spencer and Boundary Conditions for Quantum Spin Systems
本文通过多尺度等值线方法将长程 Ising 模型的相变论证扩展到 α>d 区域,并利用 Poisson 点过程推广 DLR 方程,提出量子自旋系统平衡态的新表征,探讨其与 KMS 态的关系。
2023-10-11 math-ph math.MP math.OA
Quantum reference frames, measurement schemes and the type of local algebras in quantum field theory
本文提出结合相对论量子测量理论与量子参考系(QRFs)的操作框架,证明在对称背景下量子场与参考系可观测量的不变联合代数在具备良好热性质时为$II_1$型因子,推广了Chandrasekaran等人的近期工作。
2024-12-19 gr-qc hep-th math-ph
A sufficient condition for the existence of smooth solutions of the relativistic cold plasma equations on any given time interval
针对一维相对论冷等离子体方程的 Cauchy 问题,提出解在任意给定时间区间上保持光滑的初始数据充分条件,并通过数值实验验证条件精度、分析奇点结构。
2025-10-18 math-ph math.AP math.MP
Microlocal analysis of quantum fields on curved spacetimes: Analytic wavefront sets and Reeh-Schlieder theorems
我们在这篇文章中表明,Reeh-Schlieder性质的实解析时空中的量子场的状态,如果他们满足一个解析的微局域谱条件。这个结果在一般量子场论的背景下成立,即不假定量子场服从特定的运动方程。进一步研究了Klein-Gordon场的准自由态,证明了(解析)微局域谱条件与更简单的条件是等价的.我们还证明了,任何准自由基态或KMS-态的Klein-Gordon场在一个固定的实解析时空满足解析微局域谱条件。
2002-02-04 gr-qc hep-th math-ph
Dynamics of a relativistic discrete body: rigidity conditions, and covariant equations of motion
Universidade Federal de Juiz de Fora(茹伊斯德福拉联邦大学)
本文提出了一种相对离散体的刚性条件,并探讨了与之兼容的协变运动方程,该理论具有预期的六个动力学自由度,允许比Born理论更一般的运动。
2026-08-04 gr-qc hep-th math-ph
Exact quantization conditions for the relativistic Toda lattice
受最近谱理论和拓扑弦论之间联系的启发,我们提出了N粒子的相对论Toda晶格的精确量子化条件。这些条件涉及Nekrasov-Shatashvili自由能,它恢复了微扰WKB膨胀,但它们需要另外的非微扰贡献,这与由普朗克常量的S-对偶变换的微扰结果有关。我们测试的量化条件对显式计算的频谱N=3。我们的建议可以推广到任意复曲面的Calabi-Yau流形,并可能解决相应的Goncharov和Kenyon量子可积系统。
2020-01-09 hep-th math-ph math.MP
Spherically symmetric equilibria for self-gravitating kinetic or fluid models in the non-relativistic and relativistic case - A simple proof for finite extension
我们考虑一个自引力无碰撞气体描述的Vlasov-Poisson或Einstein-Vlasov系统或自引力流体球描述的Euler-Poisson或Einstein-Euler系统。我们给出了球对称平衡点的有限扩张的一个简单证明,它同时覆盖了所有这些模型。在Vlasov情况下,平衡的特征在于微观状态方程上的局部增长条件,即,在截止能量E_0处,粒子分布与粒子能量的关系;在欧拉情形下,粒子分布与状态方程p=P(ρ)在ρ=0处的相应增长条件有关。这些纯局部条件是对已知条件的轻微推广。
2012-03-12 astro-ph.GA gr-qc math-ph