レーマン表示 (英 : Lehmann representation )とは、場の理論 における2点グリーン関数 (1粒子グリーン関数)のスペクトル表示 (積分表示)のことを指す。
例
2点因果グリーン関数 、2点遅延グリーン関数 、2点先進グリーン関数のフーリエ変換 を
G
A
B
∓
(
ω
)
,
G
A
B
R
∓
(
ω
)
,
G
A
B
A
∓
(
ω
)
{\displaystyle G_{AB}^{\mp }(\omega ),G_{AB}^{R\mp }(\omega ),G_{AB}^{A\mp }(\omega )}
とすると、次のようなレーマン表示が成り立つ[1] 。
G
A
B
∓
(
ω
)
=
1
2
π
∫
−
∞
∞
[
1
ω
−
ω
′
+
i
η
∓
e
−
β
ℏ
ω
′
ω
−
ω
′
−
i
η
]
S
A
B
(
ω
′
)
d
ω
′
=
1
2
π
∫
−
∞
∞
[
1
ω
−
ω
′
+
i
η
∓
e
−
β
ℏ
ω
′
ω
−
ω
′
−
i
η
]
(
1
∓
e
−
β
ℏ
ω
′
)
−
1
ρ
A
B
±
(
ω
′
)
d
ω
′
=
1
2
π
∫
−
∞
∞
[
P
ω
−
ω
′
−
i
π
{
tanh
(
β
ℏ
ω
′
2
)
}
∓
1
δ
(
ω
−
ω
′
)
]
ρ
A
B
±
(
ω
′
)
d
ω
′
{\displaystyle {\begin{aligned}G_{AB}^{\mp }(\omega )&={\frac {1}{2\pi }}\int _{-\infty }^{\infty }{\Bigg [}{\frac {1}{\omega -\omega '+i\eta }}\mp {\frac {e^{-\beta \hbar \omega '}}{\omega -\omega '-i\eta }}{\Bigg ]}S_{AB}(\omega ')d\omega '\\&={\frac {1}{2\pi }}\int _{-\infty }^{\infty }{\Bigg [}{\frac {1}{\omega -\omega '+i\eta }}\mp {\frac {e^{-\beta \hbar \omega '}}{\omega -\omega '-i\eta }}{\Bigg ]}(1\mp e^{-\beta \hbar \omega '})^{-1}\rho _{AB}^{\pm }(\omega ')d\omega '\\&={\frac {1}{2\pi }}\int _{-\infty }^{\infty }{\Bigg [}{\frac {P}{\omega -\omega '}}-i\pi {\Bigg \{}\tanh {\Big (}{\frac {\beta \hbar \omega '}{2}}{\Big )}{\Bigg \}}^{\mp 1}\delta (\omega -\omega '){\Bigg ]}\rho _{AB}^{\pm }(\omega ')d\omega '\end{aligned}}}
G
A
B
R
∓
(
ω
)
=
1
2
π
∫
−
∞
∞
ρ
A
B
±
(
ω
′
)
ω
−
ω
′
+
i
η
d
ω
′
{\displaystyle G_{AB}^{R\mp }(\omega )={\frac {1}{2\pi }}\int _{-\infty }^{\infty }{\frac {\rho _{AB}^{\pm }(\omega ')}{\omega -\omega '+i\eta }}d\omega '}
G
A
B
A
∓
(
ω
)
=
1
2
π
∫
−
∞
∞
ρ
A
B
±
(
ω
′
)
ω
−
ω
′
−
i
η
d
ω
′
{\displaystyle G_{AB}^{A\mp }(\omega )={\frac {1}{2\pi }}\int _{-\infty }^{\infty }{\frac {\rho _{AB}^{\pm }(\omega ')}{\omega -\omega '-i\eta }}d\omega '}
ここで
S
A
B
(
ω
)
{\displaystyle S_{AB}(\omega )}
は
S
A
B
(
t
,
t
′
)
=
⟨
A
(
t
)
B
(
t
′
)
⟩
{\displaystyle S_{AB}(t,t')=\langle A(t)B(t')\rangle }
のフーリエ変換である。
ρ
A
B
±
(
ω
)
{\displaystyle \rho _{AB}^{\pm }(\omega )}
は
ρ
A
B
±
(
t
,
t
′
)
=
⟨
[
A
(
t
)
,
B
(
t
′
)
]
∓
⟩
{\displaystyle \rho _{AB}^{\pm }(t,t')=\langle [A(t),B(t')]_{\mp }\rangle }
のフーリエ変換であり、スペクトル関数 と呼ばれる。
参考文献
^ 西川恭治, 森弘之『統計物理学 (朝倉物理学大系 )』朝倉書店 、2000年。ISBN 4254136803 。