Wilson loopとは? わかりやすく解説

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ウィルソンループ

(Wilson loop から転送)

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2024/02/16 13:56 UTC 版)

ゲージ理論では、ウィルソンループ(Wilson loop)(ケネス・ウィルソン(Kenneth G. Wilson)に因む)は、ゲージ不変な観測量を与えられたループのゲージ接続ホロノミー英語版(holonomy)から得る。古典論では、ウィルソンループの集まりは、ゲージ変換を同一視したゲージ接続を再構成する十分な情報を構成する[1]

場の量子論では、ウィルソンループ観測量の定義は、フォック空間上の「善意の英語版(bona fide)」作用素である。(実際、ハーグの定理英語版(Haag's theorem)は、フォック空間は相互作用のある QFT に対しては存在しないという定理がある。)この定義は、数学的にはデリケートな問題であり、通常はフレーミングを持つ各々のループを備えた繰り込みが要求される。ウィルソン作用素の作用は、量子場の基本励起を作り出すことを解釈され、量子場はループへ局所化される。このようにして、マイケル・ファラデェー(Michael Faraday)の「フラックスチューブ」は量子電磁気場の基本励起となる。

ウィルソンループは、1970年代に量子色力学 (QCD) の非摂動的定式化の試み、少なくとも QCD の強い相互作用の領域を扱う一連の変数記法として導入された[2]。ウィルソンループは、クォークの閉じ込めの問題を解くことを意図し考案されたが、今日、未解決のままである。

強い相互作用を持つ量子場理論は、基本的な非摂動的励起をもっているという事実は、アレクサンダー・ポリヤコフ英語版(Alexander Polyakov)により、最初の弦理論を定式化するために提唱された。これは時空での基本量子のループの伝播を記述している。

ウィルソンループはループ量子重力理論の定式化で重要な役割を果たすが、そこでは、スピンネットワークに取って変わられ(後日、スピンフォアム英語版(spinfoam)となった)、ウィルソンループの一種の一般化となっている。

素粒子物理学弦理論において、ウィルソンループ、特にコンパクト多様体の非可縮なループの周りのウィルソンループは、ウィルソンライン(Wilson lines)とよく言われる。

方程式

ウィルソンライン(Wilson line)変数




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