Диаграммы Фейнмана с классическим аппаратом в области возмущений

Для КЭД это соответствует связанным состояниям, и решение хорошо известно, если согласиться с тем, что расчеты связанных состояний не основаны на предположении, что детекторы взаимодействуют только асимптотически. Например, некоторые из используемых приемов включают замену асимптотически свободных электронных состояний электронными состояниями в известном внешнем классическом поле . WH Furry, 1951 . По сути, это расчетное следствие философского утверждения о разделении взаимодействия полей и классических аппаратов. Другими словами, что значит приблизиться к электронному оборудованию? Ну, это значит находиться в постоянном присутствии внешнего (по сути всепроникающего с квантовой точки зрения) электромагнитного поля. Есть обзор современной физикиBodwin, Yennie and Gregorio 1985 , в котором рассматриваются различные расчеты связанных состояний в КЭД. Там подчеркивается, что расчеты непертурбативны. Одним из способов, которым это влияет на расчеты, является то, что нельзя просто подсчитать степени альфа, чтобы получить оценки пертурбативных поправок, очевидно, из-за непертурбативной природы системы. Используемые приближения также сильно различаются. В общем, приходим к совершенно другому уравнению движения с другим по своей сути пропагатором, т. е. к уравнению Бете-Солпитера.

Также такое обстоятельство может иметь место в стандартной системе конденсированного состояния, находящейся недалеко от ее границы. Чтобы сделать это более конкретным, подумайте о периодичности решетки, которая пространственно спонтанно нарушается на границе раздела. С этим можно справиться с помощью стандартных методов для спонтанно нарушенных симметрий, в данном примере группы симметрии решетки. Но состояния на границе/интерфейсе взаимодействуют и не являются асимптотически свободными.

Итак, я бы резюмировал ответ на ваш вопрос (хотя знака вопроса не было, только любопытство) следующим образом. Если кто-то хочет включить взаимодействия устройств, он должен выбрать взаимодействие, которое имеет в виду, а затем проанализировать последствия КТП через эту новую линзу. Я говорю, что ответ «известен» только потому, что такие идеи просмотра КТП через взаимодействующую линзу, или, как выразился Фурри, сочетание свободных и взаимодействующих изображений, были реализованы раньше. Сделано ли это для всех возможных физически интересных конфигураций? Определенно, нет.

Кажется, что вопрос состоит из двух взаимосвязанных частей.

В КТП взаимодействие между полями и классическими устройствами (источниками, детекторами и т. д.) обычно упрощается, предполагая, что классические устройства взаимодействуют только с асимптотическими состояниями на оболочке.

Меня интересуют физические сценарии, в которых такое приближение дало бы неверные результаты.

Здесь вопрос можно было бы прочитать так: «Существуют ли ситуации, когда измеряются свойства квантового поля за пределами асимптотики/рассеяния?». Действительно, это часто делается в ультрахолодных квантовых газах и других платформах квантовых симуляторов (см., например, Phys. Rev. Lett. 105, 190403 (2010) или New J. Phys. 19, 023030 (2017) ). В этих экспериментах можно наблюдать полную динамику квантового поля . Само поле задается конденсатом Бозе-Эйнштейна. Хотя это нерелятивистская ситуация, свойства квантового поля, безусловно, играют роль в этих системах, и предоставленные мной статьи также показывают, что релятивистские сценарии можно моделировать.

Вероятно, можно поместить логическое или измерительное устройство (которое мы можем упростить как состояние бита или кубита в некоторой системе) с достаточной связью и/или близостью к источнику, так что нельзя предположить, что состояние бита устройства должно взаимодействовать только через асимптотические состояния. , при вычислении амплитуд диаграммы Фейнмана

Возможно, это также делается в ультрахолодных квантовых газах, где можно отображать отдельные атомы. Хотя сам процесс формирования изображения потенциально можно рассматривать как асимптотический процесс, на самом деле измерение производится на атоме. Поскольку положение атома может быть интересующим динамическим свойством, это представляет собой такое «локальное»/неасимптотическое измерение квантового поля.