論文の概要: Resolution of Infrared Entanglement Divergences via the Extended Uncertainty Principle
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.29427v1
- Date: Fri, 31 Jul 2026 13:48:43 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-03 16:35:22.232883
- Title: Resolution of Infrared Entanglement Divergences via the Extended Uncertainty Principle
- Title（参考訳）: 拡張不確かさ原理による赤外絡み合いの解消
- Abstract要約: 赤外線の発散はゼロモードの非有界空間的非局在化と密接に結びついていることを示す。
本研究では、この無限成長が、拡張不確実性原理(EUP)を呼び出すことによって自然に解決されることを実証する。
我々は、この正規化機構を、一次元調和鎖と無質量スカラー場の絡み合いエントロピーと絡み合いスペクトルを評価することにより、多体システムに拡張する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The entanglement entropy of quantum systems typically exhibits both ultraviolet and infrared (IR) divergences. In the low-frequency limit, the IR divergence is intimately tied to the unbounded spatial delocalization of zero-modes, a pathological feature common to both coupled harmonic oscillators and massless scalar fields. In this work, we demonstrate that this infinite growth is naturally resolved by invoking the Extended Uncertainty Principle (EUP), which introduces large-length-scale geometric corrections to the canonical commutation relations. By exactly solving the simple harmonic oscillator under the EUP framework, we establish the existence of an intrinsic geometric confinement that enforces a strict upper bound on the position variance, limits spatial delocalization, and introduces an intrinsic localization length scale related to the background Ricci scalar. We extend this regularizing mechanism to many-body systems by evaluating the entanglement entropy and entanglement spectrum of a one-dimensional harmonic chain and a massless scalar field. We show that the EUP-induced spatial bounds prevent the accumulation of low-lying long-wavelength modes, keeping the entanglement spectrum discrete and evenly gapped even in the strictly massless limit. This non-vanishing modular gap effectively caps the local entanglement temperature of the vacuum. Consequently, the entanglement entropy saturates to a finite value, providing a robust, geometric resolution to the zero-mode IR divergence problem in quantum field theory.
- Abstract（参考訳）: 量子系の絡み合いエントロピーは、通常、紫外線と赤外線の両方の発散を示す。
低周波域では、赤外線の発散はゼロモードの非有界空間的非局在化と密接に結びついており、これは調和振動子と無質量スカラー場の両方に共通する病理学的特徴である。
本研究では、この無限成長が、正準可換関係に大規模な幾何補正を導入する拡張不確かさ原理(EUP)を呼び起こすことによって自然に解決されることを実証する。
単純な高調波発振器をEUPフレームワークで正確に解くことにより、位置分散の厳密な上界を強制する固有幾何閉じ込めの存在を確立し、空間的非局在化を制限し、背景リッチスカラーに関連する固有局在化長尺度を導入する。
我々は、この正規化機構を1次元調和鎖と無質量スカラー場の絡み合いエントロピーおよび絡み合いスペクトルの評価により多体システムに拡張する。
本研究では,EUPにより引き起こされる空間境界が,低波長長波長モードの蓄積を防止し,絡み合いスペクトルを離散的に保ち,厳密な質量制限下においても均等に間隔を空けることを示す。
この消滅しないモジュラーギャップは、真空の局所的な絡み合い温度を効果的に抑える。
その結果、絡み合いエントロピーは有限値に飽和し、量子場理論におけるゼロモードIR分散問題に対する堅牢で幾何学的な解決を与える。
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