論文の概要: Mutual information as a measure of renormalizability

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.09625v1
• Date: Fri, 14 Nov 2025 01:01:49 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-14 22:53:22.383567
• Title: Mutual information as a measure of renormalizability
• Title（参考訳）: 再正規化可能性尺度としての相互情報
• Authors: Brenden Bowen, Albert Farah, Spasen Chaykov, Nishant Agarwal,
• Abstract要約: 運動量空間における無限小シェル間の相関を特徴付けるために相互情報を用いる。 モード分離を伴う相互情報の対数微分は,大きなモード分離において,再正規化可能性の尺度であることを示す。
• 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: Renormalization is an essential technique in field-theoretic descriptions of natural phenomena, where the absence of a UV-complete description yields an abundance of divergent quantities. While the renormalization prescription has been thoroughly refined for equilibrium systems, consistently extending it to out-of-equilibrium systems is an active area of research. In this paper, we identify a mutual information-based measure of renormalizability that applies to quantum field theories both in and out of equilibrium. Specifically, we use mutual information to characterize correlations between infinitesimal shells in momentum space and show that the logarithmic derivative of mutual information with mode separation, at large mode separation, is a measure of renormalizability. We first consider Minkowski spacetime, where we introduce dynamics by performing an interaction quench, initializing the field in the free theory vacuum and then turning on the interaction. We show that the late-time mutual information relaxes to that for the interacting vacuum and the logarithmic derivative at large mode separation is negative for super-renormalizable theories, zero for renormalizable (marginal) theories, and positive for non-renormalizable theories. We then consider a conformally-coupled scalar field on the Poincaré patch of de Sitter spacetime, initializing the field in the Bunch-Davies vacuum in the asymptotic past. For different self-interactions and at any finite time, we find that the resulting mutual information has the same qualitative behavior as a function of mode separation, demonstrating that it can be used as a reliable indicator of renormalizability.
• Abstract（参考訳）: 再正規化は自然現象の場理論的記述において必須の手法であり、UV完全記述が存在しないと発散量が多くなる。 再正規化の処方は平衡系のために徹底的に洗練されてきたが、常に非平衡系に拡張することは研究の活発な領域である。 本稿では, 量子場理論において, 平衡内と外の両方に適用可能な, 相互情報に基づく再正規化可能性の尺度を同定する。 具体的には、運動量空間における無限小シェル間の相関関係を特徴付けるために相互情報を用いて、モード分離を伴う相互情報の対数微分が、大きなモード分離において、再正規化可能性の尺度であることを示す。 まずミンコフスキー時空について考察し、相互作用クエンチを実行し、自由理論真空の場を初期化し、相互作用をオンにすることで力学を導入する。 我々は、相互作用する真空と大モード分離時の対数微分が超正規化可能な理論では負であり、再正規化可能な理論ではゼロであり、非正規化不可能な理論では正であることを示す。 次に、ド・シッター時空のポアンカレパッチ上の共形結合されたスカラー場を考え、漸近過去のバンチ・ダヴィエ真空の場を初期化する。 異なる自己相互作用と任意の有限時間において、得られた相互情報はモード分離の関数と同じ質的振る舞いを持ち、再正規化可能性の信頼できる指標として使用できることを示す。

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