論文の概要: Fighting non-locality with non-locality: microcausality and boundary conditions in QED

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.16898v1
• Date: Thu, 18 Dec 2025 18:55:20 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-19 18:10:32.237252
• Title: Fighting non-locality with non-locality: microcausality and boundary conditions in QED
• Title（参考訳）: 局所性のない非局所性と戦う--QEDにおける微小因果性と境界条件
• Authors: Philipp A. Hoehn, Josh Kirklin,
• Abstract要約: 我々は、大域的に帯電した可観測物は、一括して局所的と見なすことができることを示した。 このことは、境界条件と微小因果性の概念と局所性の間には、比較的過小評価されている関係が明らかである。 これは、バルク代数におけるこれらの荷電可観測物を含む代数の一貫した局所ネットにつながると我々は主張する。
• 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 gauge theories, globally charged observables necessarily depend non-locally on the kinematical fields, with this dependence extending to the asymptotic boundary of spacetime. Despite this, we show that a subset of such observables can be consistently regarded as local to the bulk, in a manner that respects microcausality and leaves locality properties of uncharged observables untouched. A sufficient condition for this is to impose kinematically non-local boundary conditions on the large gauge sector of the theory, and to invoke a relational notion of localisation for observables. This reveals a relatively underappreciated link between boundary conditions, and different notions of microcausality and locality. We develop this point through a detailed case study in scalar QED, describing non-local boundary conditions that allow a large family of observables on a codimension-1 bulk surface to be viewed as local to that surface, despite being dressed by asymptotic Wilson lines. We show that this property continues to hold within a perturbative quantisation of the theory, and we argue that this leads to a consistent local net of algebras that includes these charged observables in bulk algebras. We explain how this setup may be understood in terms of a preferred dynamical reference frame for small gauge transformations appearing in the boundary conditions. Many features of the theory (such as microcausality, the vacuum state, and the net of algebras of observables) depend on the choice of this frame, and we briefly discuss some repercussions of this for algebraic formulations of QFT. While our analysis is performed in QED, we expect our results to carry over qualitatively to more complicated theories including gravity.
• Abstract（参考訳）: ゲージ理論では、大域的に荷電された可観測物は必ずしも運動場に非局所的に依存し、この依存は時空の漸近境界にまで拡張される。 これにもかかわらず、そのような観測可能量のサブセットは、微小な因果関係を尊重し、未充電の観測可能物の局所性特性を無傷で残す方法で、バルクへの局所性と見なすことができる。 このための十分な条件は、理論の大きなゲージセクターにキネマティックに非局所境界条件を課し、観測可能量に対する局所化のリレーショナルな概念を呼び出すことである。 このことは境界条件と微視的因果関係と局所性という異なる概念の間に比較的過小評価されている関係を明らかにする。 我々はこの点をスカラーQED(英語版)の詳細なケーススタディにより発展させ、非局所境界条件を記述し、漸近的なウィルソン線に着飾られているにもかかわらず、コメンション-1バルク面上の観測対象の大きなファミリーをその表面の局所的と見なせるようにした。 我々は、この性質が理論の摂動的量子化の範囲内で保たれていることを示し、これは、バルク代数におけるこれらの荷電可観測物を含む代数の一貫した局所ネットにつながると論じる。 境界条件に現れる小さなゲージ変換に対して、この設定が望ましい動的参照フレームによってどのように理解されるかを説明する。 理論の多くの特徴(マイクロ因果性、真空状態、可観測体の代数のネットなど)は、このフレームの選択に依存しており、QFTの代数的定式化に対するいくつかの再帰について簡単に議論する。 我々の分析はQEDで行われているが、我々はその結果が重力を含むより複雑な理論に質的に続くことを期待している。

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