論文の概要: Entropy constraints on effective field theory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.00931v3
- Date: Mon, 1 May 2023 14:30:37 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-02 20:15:05.063658
- Title: Entropy constraints on effective field theory
- Title（参考訳）: 有効場理論におけるエントロピー制約
- Authors: Qing-Hong Cao and Daiki Ueda
- Abstract要約: より高い微分作用素の正の有界は解析性、因果性、ユニタリ性から導かれる。
有効場理論のいくつかの作用素上の正の有界性は、相対エントロピーの非負性によって導出できることが示される。
- 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: In effective field theory, the positivity bounds of higher derivative
operators are derived from analyticity, causality, and unitarity. We show that
the positivity bounds on some operators of the effective field theory, e.g.,
dimension-eight term of a single massless scalar field, the Standard Model
Effective Field Theory dimension-eight $SU(N)$ gauge bosonic operators, and
higher-derivative operators in the Einstein-Maxwell theory, generated by
interactions between heavy and light degrees of freedom can be derived by the
non-negativity of relative entropy. For such effective field theories, we prove
that the interactions increase thermodynamic entropy at a fixed charge and an
extremal point of energy, which is intimately connected with the extremality
relations of black holes exhibiting Weak-Gravity-Conjecture. These arguments
are applicable when corrections from the interactions involving
higher-derivative operators of light fields are not dominant in the effective
field theories. The entropy constraint is a consequence of the Hermiticity of
Hamiltonian, and any theory violating the non-negativity of entropy would not
respect the second law of thermodynamics.
- Abstract（参考訳）: 実場理論において、高次微分作用素の正値境界は解析性、因果性、ユニタリティから導かれる。
例えば、1つの質量を持たないスカラー場の次元-8項、標準モデル有効場理論の次元-8$SU(N)$ゲージボソニック作用素、およびアインシュタイン・マクスウェル理論における高次微分作用素は、重度と軽度の自由度の間の相互作用によって生じる相対エントロピーの非負性によって導出される。
このような実効的な場の理論では、相互作用は固定電荷とエネルギーの極値点において熱力学的エントロピーを増加させ、弱い重力対流を示すブラックホールの極値関係と密接な関係にあることが証明される。
これらの議論は、光場の高次微分作用素を含む相互作用からの補正が有効場理論において支配的でない場合に適用される。
エントロピーの制約はハミルトンのエルミティシティの結果であり、エントロピーの非負性性に反する理論は熱力学の第二の法則を尊重しない。
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