ThothSaem's blog

RUEQFT๋ฅผ ์ดํ•ดํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•œ ๊ฐ€์ด๋“œ

๐Ÿ“‹ ํ† ํŠธ์ƒ˜์˜ ๋ชจ๋“ ๊ฒƒ์— ๋Œ€ํ•œ ์ด๋ก : RUEQFT(Renormalizable Unified Entangled-entropy Quantum Field Theory)

ํ•ต์‹ฌ ๊ฐœ๋… ์š”์•ฝํ‘œ

๋ฒˆํ˜ธํ•ต์‹ฌ ๊ฐœ๋…์š”์•ฝ ์„ค๋ช…
1์–ฝํž˜(Entanglement)์„œ๋กœ ๋–จ์–ด์ง„ ์กด์žฌ๋“ค์ด ๋งˆ์น˜ ํ•˜๋‚˜์ฒ˜๋Ÿผ ์—ฐ๊ฒฐ๋˜์–ด ํ–‰๋™ํ•˜๋Š” ์–‘์ž์  ํ˜„์ƒ. ์šฐ์ฃผ์˜ ๊ทผ๋ณธ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ํ˜•์„ฑํ•˜๋Š” ๊ธฐ๋ณธ ํŒจํ„ด.
2์—”ํŠธ๋กœํ”ผ(Entropy)์ •๋ณด์˜ ํผ์ง ์ •๋„๋ฅผ ๋‚˜ํƒ€๋‚ด๋Š” ์ฒ™๋„. ๋ฌด์งˆ์„œํ•จ์˜ ์ฒ™๋„๊ฐ€ ์•„๋‹ˆ๋ผ, ๊ฐ€๋Šฅํ•œ ์ƒํƒœ๋“ค์˜ ๋‹ค์–‘์„ฑ์„ ํ‘œํ˜„.
3ํฐ ๋…ธ์ด๋งŒ ๋Œ€์ˆ˜(von Neumann Algebra)์–ฝํž˜ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์ˆ˜ํ•™์ ์œผ๋กœ ๋‹ค๋ฃจ๊ธฐ ์œ„ํ•œ ์—ฐ์‚ฐ์ž์˜ ์ฒด๊ณ„. ์–ฝํž˜์„ ์ „์ฒด๋กœ ๋‹ค๋ฃจ๋Š” ์–ธ์–ด์ด์ž ๊ทœ์น™์˜ ์ง‘ํ•ฉ.
4๋ชจ๋“ˆ๋Ÿฌ ํ•ด๋ฐ€ํ† ๋‹ˆ์•ˆ(Modular Hamiltonian)์–ฝํž˜๋œ ์ •๋ณด ํ๋ฆ„์˜ ์—๋„ˆ์ง€ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์„ค๋ช…ํ•˜๋Š” ๋„๊ตฌ. ์–ฝํž˜์˜ ์˜จ๋„์™€ ํ๋ฆ„์„ ๊ธฐ์ˆ ํ•˜๋Š” ์ง€๋„ ์—ญํ• .
5์žฌ๊ทœ๊ฒฉํ™”(Renormalization)๊ณ„์‚ฐ ์ค‘ ํŠ€์–ด๋‚˜์˜ค๋Š” ๋ฌดํ•œ๋Œ€๋ฅผ ๋ฌผ๋ฆฌ์  ์˜๋ฏธ๋ฅผ ๊ฐ€์ง„ ์œ ํ•œํ•œ ๊ฐ’์œผ๋กœ ์ •๋ฆฌํ•˜๋Š” ๊ธฐ์ˆ . ์ด๋ก ์˜ ์ผ๊ด€์„ฑ์„ ์œ ์ง€ํ•˜๋Š” ํ•ต์‹ฌ ๊ณผ์ •.
6๊ฒŒ์ด์ง€ ๋Œ€์นญ(Gauge Symmetry)๋‚ด๋ถ€ ๊ธฐ์ค€์„ ๋ฐ”๊ฟ”๋„ ๋ฌผ๋ฆฌ์  ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ€ ๋ณ€ํ•˜์ง€ ์•Š๋Š” ์ž์—ฐ์˜ ์ˆจ์€ ๊ทœ์น™. ๋ณ€ํ•˜์ง€ ์•Š์Œ์„ ํ†ตํ•œ ๋ฒ•์น™์˜ ์ผ๊ด€์„ฑ ํ™•๋ณด.
7๋ฒ ํƒ€ ํ•จ์ˆ˜(Beta Function)์—๋„ˆ์ง€ ์Šค์ผ€์ผ์ด ๋ณ€ํ•  ๋•Œ ํž˜์˜ ์„ธ๊ธฐ๋‚˜ ์–ฝํž˜ ํ๋ฆ„์ด ์–ด๋–ป๊ฒŒ ๋‹ฌ๋ผ์ง€๋Š”์ง€๋ฅผ ์„ค๋ช…ํ•˜๋Š” ํ•จ์ˆ˜. ์ด๋ก ์˜ ์•ˆ์ •์„ฑ(๊ณ ์ •์ )์„ ๊ฐ€๋Š ํ•˜๋Š” ๋„๊ตฌ.
8ABJ anomaly๊ณ ์ „์ ์œผ๋กœ ์™„๋ฒฝํ–ˆ๋˜ ๋Œ€์นญ์ด ์–‘์žํšจ๊ณผ์— ์˜ํ•ด ๊นจ์ง€๋Š” ํ˜„์ƒ. ๋Œ€์นญ์ด ์ ˆ๋Œ€์ ์ด์ง€ ์•Š๊ณ  ์‚ด์•„ ์ˆจ ์‰ฐ๋‹ค๋Š” ๊ฒƒ์„ ๋ณด์—ฌ์คŒ.
9Greenโ€“Schwarz ๋ฉ”์ปค๋‹ˆ์ฆ˜anomaly๋กœ ๊นจ์ง„ ๋Œ€์นญ์„ ๋ณด์ •ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ์ถ”๊ฐ€๋˜๋Š” ํŠน๋ณ„ํ•œ ์ˆ˜์‹(counter term). ์šฐ์ฃผ์˜ ์งˆ์„œ๋ฅผ ๋‹ค์‹œ ์„ธ์šฐ๋Š” ์ˆ˜์„  ์ž‘์—….
10RUEQFT์˜ ๋ณธ์งˆ์–ฝํž˜๊ณผ ์—”ํŠธ๋กœํ”ผ๋ฅผ ๊ฐ€์žฅ ๊ทผ๋ณธ์ ์ธ ์š”์†Œ๋กœ ์‚ผ์•„, ๋ฌผ์งˆ๊ณผ ํž˜, ์‹œ๊ณต๊ฐ„์„ ์„ค๋ช…ํ•˜๋Š” ํ†ตํ•ฉ ์ด๋ก . anomaly์™€ ๋ฌดํ•œ๋Œ€ ๋ฌธ์ œ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ•˜์—ฌ ๊ฒฌ๊ณ ํ•œ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ๋ชฉํ‘œ๋กœ ํ•จ.

โœจ ์š”์•ฝ

โœจ RUEQFT ํ•ต์‹ฌ ๊ฐœ๋… ๋งˆ์ธ๋“œ๋งต

RUEQFT ํ•ต์‹ฌ๊ฐœ๋… ๋งˆ์ธ๋“œ๋งต

๐Ÿ“š ๊ณ ๊ธ‰ ๋…์ž์šฉ ์ถ”์ฒœ ๋…ผ๋ฌธ ๋ฐ ์ฑ… ๋ชฉ๋ก

1. ์–ฝํž˜๊ณผ ์—”ํŠธ๋กœํ”ผ(Entanglement and Entropy)


2. ํฐ ๋…ธ์ด๋งŒ ๋Œ€์ˆ˜์™€ ๋ชจ๋“ˆ๋Ÿฌ ํ•ด๋ฐ€ํ† ๋‹ˆ์•ˆ (von Neumann Algebra, Modular Hamiltonian)


3. ์žฌ๊ทœ๊ฒฉํ™”์™€ ๋ฒ ํƒ€ ํ•จ์ˆ˜ (Renormalization and Beta Functions)


4. ๊ฒŒ์ด์ง€ ์ด๋ก ๊ณผ anomaly (Gauge Theory and Anomalies)


5. ์–ฝํž˜ ๊ธฐ๋ฐ˜ ์–‘์ž์žฅ์ด๋ก , RUEQFT์™€ ์—ฐ๊ฒฐ๋˜๋Š” ์ตœ๊ทผ ํ๋ฆ„

RUEQFT๋ฅผ ์ดํ•ดํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•œ ํ•„์ˆ˜ ๊ฐœ๋…: ์–ฝํž˜ โ†’ ํฐ ๋…ธ์ด๋งŒ ๋Œ€์ˆ˜ โ†’ ๋ชจ๋“ˆ๋Ÿฌ ํ•ด๋ฐ€ํ† ๋‹ˆ์•ˆ โ†’ ์žฌ๊ทœ๊ฒฉํ™” โ†’ anomaly ์ฒ˜๋ฆฌ โ†’ ํ†ตํ•ฉ ํ๋ฆ„์œผ๋กœ ๊ณต๋ถ€ํ•˜๋ฉด ๊ฐ€์žฅ ์ž์—ฐ์Šค๋Ÿฝ๊ฒŒ ์—ฐ๊ฒฐ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

๐Ÿ“š RUEQFT ํ•™์Šต ๋กœ๋“œ๋งต


๐Ÿ“– 1๋‹จ๊ณ„: ๊ธฐ๋ณธ๊ธฐ ๋‹ค์ง€๊ธฐ (๊ฐœ๋… ์ตํžˆ๊ธฐ)

๋ชฉํ‘œ: ์–ฝํž˜, ์—”ํŠธ๋กœํ”ผ, ๋Œ€์นญ, ์žฌ๊ทœ๊ฒฉํ™”์˜ ๊ธฐ๋ณธ ๊ฐœ๋…์„ ์ง๊ด€์ ์œผ๋กœ ์ดํ•ดํ•˜๊ธฐ.

์ˆœ์„œํ•™์Šต ํ•ญ๋ชฉ์ถ”์ฒœ ์ž๋ฃŒ๋น„๊ณ 
1์–‘์ž ์–ฝํž˜, ์–‘์ž์ •๋ณด ๊ธฐ์ดˆMark M. Wilde, Quantum Information Theory (์ดˆ๋ฐ˜๋ถ€)์–ฝํž˜ ์—”ํŠธ๋กœํ”ผ์™€ ์ƒ๋Œ€ ์—”ํŠธ๋กœํ”ผ์˜ ๊ฐœ๋… ์ดํ•ด
2ํฐ ๋…ธ์ด๋งŒ ๋Œ€์ˆ˜ ๊ธฐ์ดˆH. Araki, Mathematical Theory of Quantum Fields (๊ธฐ์ดˆ ์ฑ•ํ„ฐ)์ „์ฒด์  ๊ตฌ์กฐ๋งŒ ๊ฐ ์žก๊ธฐ
3์–‘์ž์žฅ์ด๋ก  ๊ธฐ๋ณธ ๊ฐœ๋…Peskin & Schroeder, An Introduction to Quantum Field Theory (Chapter 1~5)์žฅ, ์ž…์ž, ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ์˜ ์–ธ์–ด์— ์ต์ˆ™ํ•ด์ง€๊ธฐ
4๋Œ€์นญ์„ฑ๊ณผ ๊ฒŒ์ด์ง€ ์ด๋ก  ๊ฐœ์š”Weinberg, Vol. II, ์ดˆ๋ฐ˜๋ถ€๊ฒŒ์ด์ง€ ๋Œ€์นญ์˜ ์ง๊ด€์  ์˜๋ฏธ ์ดํ•ด
5์žฌ๊ทœ๊ฒฉํ™” ๊ฐœ๋… ์ž…๋ฌธPeskin & Schroeder, ์žฌ๊ทœ๊ฒฉํ™” ํŒŒํŠธ๋ฌดํ•œ๋Œ€์™€ ์‹ธ์šฐ๋Š” ๊ธฐ์ˆ  ๊ฐ ์žก๊ธฐ

๐Ÿ“– 2๋‹จ๊ณ„: ์‹ฌํ™” ํƒ๊ตฌ (๊ตฌ์กฐ์™€ ๋ฌธ์ œ์˜์‹ ์ดํ•ดํ•˜๊ธฐ)

๋ชฉํ‘œ: ์–ฝํž˜์„ ํ†ตํ•œ ์žฅ ์ด๋ก  ์ ‘๊ทผ, anomaly ํ˜„์ƒ ์ดํ•ด, RUEQFT ๋ฌธ์ œ์˜์‹ ์ฒด๋“.

์ˆœ์„œํ•™์Šต ํ•ญ๋ชฉ์ถ”์ฒœ ์ž๋ฃŒ๋น„๊ณ 
1์–ฝํž˜ ์—”ํŠธ๋กœํ”ผ์™€ ์žฅ ์ด๋ก  ์—ฐ๊ฒฐCasini & Huerta, Entanglement entropy in free QFT์–ฝํž˜๊ณผ ์žฅ ์ด๋ก ์˜ ๊ตฌ์กฐ์  ๊ด€๊ณ„ ํŒŒ์•…
2๋ชจ๋“ˆ๋Ÿฌ ํ•ด๋ฐ€ํ† ๋‹ˆ์•ˆ ์‹ฌํ™”Faulkner, Lewkowycz, Maldacena, Quantum corrections to holographic EE๋ชจ๋“ˆ๋Ÿฌ ํ๋ฆ„, ์ •๋ณด์˜ ์˜จ๋„ ๊ฐœ๋… ์‹ฌํ™”
3๋ฒ ํƒ€ ํ•จ์ˆ˜์™€ ์žฌ๊ทœ๊ฒฉํ™” ๊ตฐ ํ๋ฆ„Wilson, Renormalization Group and Critical Phenomenaํ๋ฆ„์˜ ๊ด€์ ์—์„œ ์ด๋ก ์˜ ๋ณ€ํ™” ์ฝ๊ธฐ
4anomaly ๊ฐœ๋…๊ณผ ABJ anomalyBertlmann, Anomalies in QFT (ABJ ํŒŒํŠธ)๋Œ€์นญ ๊นจ์ง ํ˜„์ƒ์˜ ๊นŠ์ด ์žˆ๋Š” ์ดํ•ด
5Greenโ€“Schwarz anomaly ์ทจ์†Œ ๋ฉ”์ปค๋‹ˆ์ฆ˜Green & Schwarz ๋…ผ๋ฌธ, ํ˜น์€ Superstring Vol.1๊นจ์ง„ ๋Œ€์นญ ๋ณต์›์˜ ์ˆ˜ํ•™์  ๊ตฌ์กฐ ํŒŒ์•…

๐Ÿ“– 3๋‹จ๊ณ„: ์ข…ํ•ฉ ํ†ตํ•ฉ (RUEQFT ์‹œ์•ผ๋กœ ์ƒˆ๋กญ๊ฒŒ ๋ณด๊ธฐ)

๋ชฉํ‘œ: ๊ธฐ์กด ์ง€์‹์„ ์–ฝํž˜ยท์—”ํŠธ๋กœํ”ผ ์ค‘์‹ฌ์œผ๋กœ ์žฌ๊ตฌ์„ฑํ•˜๊ณ , RUEQFT์  ์‹œ์•ผ์—์„œ ํ†ตํ•ฉ์ ์œผ๋กœ ์ดํ•ดํ•˜๊ธฐ.

์ˆœ์„œํ•™์Šต ํ•ญ๋ชฉ์ถ”์ฒœ ์ž๋ฃŒ๋น„๊ณ 
1์–ฝํž˜์ด ์‹œ๊ณต๊ฐ„์„ ๋งŒ๋“ ๋‹ค๋Š” ์ ‘๊ทผVan Raamsdonk, Building up spacetime with entanglement์–ฝํž˜์„ ๊ธฐ๋ฐ˜์œผ๋กœ ํ•œ ์‹œ๊ณต๊ฐ„ ๊ตฌ์„ฑ ์ดํ•ด
2์–ฝํž˜ ์—”ํŠธ๋กœํ”ผ์™€ ์ค‘๋ ฅ์˜ ์—ฐ๊ฒฐRyu & Takayanagi, Holographic derivation of EE์ค‘๋ ฅ-์—”ํŠธ๋กœํ”ผ ์—ฐ๊ฒฐ ์‹ฌํ™”
3anomaly์™€ ์–ฝํž˜ ํ†ตํ•ฉ ์‹œ๋„ ๋ถ„์„Harlow, Jerusalem Lectures๋ธ”๋ž™ํ™€ ์ •๋ณด ์—ญ์„ค๊ณผ ์–ฝํž˜ anomaly ์—ฐ๊ฒฐ
4RUEQFT ์ด๋ก  ์ •๋ฆฌ ๋ฐ ํ™•์žฅJU HYUNG Lee, RUEQFT ๋…ผ๋ฌธ/๊ธ€๊ธฐ์กด ํ•™์Šต์„ RUEQFT ํ‹€๋กœ ์ข…ํ•ฉ
5๊ฐœ์ธ์  ์žฌ๊ตฌ์„ฑ: ๋‚˜๋งŒ์˜ RUEQFT ์š”์•ฝ ์ •๋ฆฌ(์ง์ ‘ ์ •๋ฆฌ)ํ•ต์‹ฌ ์›๋ฆฌ, ์ˆ˜ํ•™์  ํ๋ฆ„, ์šฐ์ฃผ๋ก ์  ์ ์šฉ๊นŒ์ง€ ์š”์•ฝ

์ถ”ํ›„ RUEQFT์ด๋ก ์— ๋Œ€ํ•œ ์„ธ๋ฏธ๋‚˜ ๋˜๋Š” ๊ฐ•์˜๋„ ๊ธฐํš ์ค‘์ž…๋‹ˆ๋‹ค.

ํ† ํŠธ์ƒ˜์˜ฌ๋ฆผ

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