Pfadintegral in QM vs. QFT

Auf Seite 282 von Peskin und Schroeder, die die funktionale Quantisierung von Skalarfeldern diskutieren, verwenden die Autoren den Ausdruck 9.12, das Pfadintegral in der gewöhnlichen Quantenmechanik

U ( Q A , Q B ; T ) =
(9.12) ( ich D Q ( T ) D P ( T ) ) exp [ ich 0 T D T ( ich P ich Q ˙ ich H ( Q , P ) ) ]

dann seit

H = D 3 X [ 1 2 π 2 + 1 2 ( ϕ ) 2 + v ( ϕ ) ] ,
wir haben
ϕ B ( X ) | e ich H T | ϕ A ( X ) =
(9.14) D ϕ D π exp [ ich 0 T D 4 X ( π ϕ ˙ 1 2 π 2 1 2 ( ϕ ) 2 v ( ϕ ) ) ] .

Meine Frage ist: was bedeutet 9.14 überhaupt? Zuvor haben wir 9.12 aus der gewöhnlichen Quantenmechanik abgeleitet, und es hat eine wohldefinierte Bedeutung, in dem Sinne, dass ich theoretisch eine genaue Gleichung für Symbole wie aufschreiben kann D P ( T ) ; Tatsächlich tun es Peskin und Schroeder in 9.11. Aber wie kann man die genaue Bedeutung von aufschreiben? D π Und D ϕ ?

Antworten (2)

Nun, das Pfadintegral ist eine heuristische Konstruktion. Formal identifiziert P&S den Index

ich   =   X
mit einem Punkt im 3-Raum, so dass
Q ich ( T )   =   ϕ ( X , T ) Und P ich ( T )   =   π ( X , T ) .
Um den Übergang von der Punktmechanik (9.12) zur Feldtheorie (9.14) zu vervollständigen, stellt man sich oft vor, dass 3-Raum und Zeit diskretisiert werden. Dann werden Raumzeitableitungen durch geeignete finite Differenzen ersetzt , und die Wegintegralmaße werden
D Q   =   ich , T D Q ich ( T ) Und D ϕ   =   X , T D ϕ ( X , T ) .

Zu "Meine Frage ist: Was bedeutet 9.14 überhaupt?" Ich werde der obigen Antwort nur eine Fußnote hinzufügen, was in Ordnung ist. Für das QM selbst und wie erwartet unter einigen technischen Annahmen zum Potenzial v , gibt es strenge Möglichkeiten, dem Pfadintegral Bedeutung zu verleihen. Schwieriger wird es bei der Beschriftung der Raumzeitpunkte mit R D 1 × R R D mit D > 1 (wie Sie es in QFT erwarten würden), wenn man auf Distributionen umsteigen muss.

Einige der klassischen Referenzen sind die von Michael Reed und Barry Simon über die Funktionsanalyse; oder Brian Halls Quantentheorie für Mathematiker (insbesondere Kapitel 20). Noch schärfer für die Pfadintegrale und wie weit man mit dem Ansatz kommen kann, ist der Versuch der konstruktiven Quantenfeldtheorie .

Natürlich dienen die Heuristiken für das Pfadintegral der Praxis gut, ähnlich, dass man sich nicht mit manipulierten Hilbert-Raum verwickeln muss, um den Dirac-Braket-Formalismus zu verwenden.