論文の概要: Implications of gauge freedom for nonrelativistic quantum electrodynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.10662v3
• Date: Tue, 29 Nov 2022 19:45:55 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-01 06:57:29.357671
• Title: Implications of gauge freedom for nonrelativistic quantum electrodynamics
• Title（参考訳）: 非相対論的量子電磁力学におけるゲージ自由の影響
• Authors: Adam Stokes and Ahsan Nazir
• Abstract要約: すべての物理的予測はゲージ不変であり、光子数や絡み合いのようなサブシステムの性質を含む。 物質系を定義するためにどのゲージ不変オブザーバブルが使用されるかを制御する際に、ゲージの選択は物質系の局在と電磁的ドレッシングのバランスに影響を与えることが示されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Gauge freedom in quantum electrodynamics (QED) outside of textbook regimes is reviewed. It is emphasized that QED subsystems are defined relative to a choice of gauge. Each definition uses different gauge-invariant observables. This relativity is eliminated only if a sufficient number of Markovian and weak-coupling approximations are employed. All physical predictions are gauge invariant, including subsystem properties such as photon number and entanglement. However, subsystem properties naturally differ for different physical subsystems. Gauge ambiguities arise not because it is unclear how to obtain gauge-invariant predictions, but because it is not always clear which physical observables are the most operationally relevant. The gauge invariance of a prediction is necessary but not sufficient to ensure its operational relevance. It is shown that, in controlling which gauge invariant observables are used to define a material system, the choice of gauge affects the balance between the material system's localization and its electromagnetic dressing. Various implications of subsystem gauge relativity for deriving effective models, for describing time-dependent interactions, for photodetection theory, and for describing matter within a cavity are reviewed.
• Abstract（参考訳）: 教科書以外の量子電磁力学(QED)におけるゲージ自由について概説する。 QEDサブシステムはゲージの選択に対して定義されることが強調されている。 各定義は異なるゲージ不変な可観測値を用いる。 この相対性理論は、十分な数のマルコフおよび弱結合近似が用いられる場合にのみ排除される。 すべての物理予測はゲージ不変であり、フォトン数や絡み合いなどのサブシステム特性を含む。 しかし、サブシステム特性は物理的サブシステムによって自然に異なる。 ゲージのあいまいさはゲージ不変な予測を得る方法が不明確であるからではなく、物理的な可観測物が最も運用上関係であるかどうかが常に明確であるからである。 予測のゲージ不変性は必要だが、その運用上の関連性を保証するには不十分である。 材料系を定義するためにどのゲージ不変観測器が使用されるかを制御する際に、ゲージの選択が材料系の局在と電磁ドレッシングのバランスに影響することが示されている。 有効モデルの導出,時間依存相互作用の記述,光検出理論,空洞内の物質の記述など,サブシステムゲージ相対性理論の様々な意味を概説する。

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