由澳門城市大學大健康學院田洋助理教授和孫沛教授擔任通訊作者(Corresponding author)的研究論文《A simplex path integral and a simplex renormalization group for high-order interactions》獲發表於物理學綜合頂刊《Reports on progress in physics》。該研究成果為探索帶有高階交互作用的複雜系統中的臨界性和對稱性提供了路徑積分和重整化群工具。
研究者針對研究對稱性和臨界性的主要工具——路徑積分和重整化群——進行了理論推廣,從而使路徑積分和重整化群工具能夠適用於任意階同調拓撲對象,進而分析帶有任意階交互作用的複雜系統中的對稱性和臨界性,這為研究高階交互作用引起的連續相變過程奠定了理論基礎,能夠支撐後續對高階交互作用下的粒子系統、材料體系和複雜生物/化學系統的物理分析。
具體而言,研究者推廣了描述高階交互作用的兩類高階拉普拉斯算符,從而能刻畫帶有高階交互項的體系中交互作用的線性擴散過程。通過將高階拉普拉斯算符定義為哈密頓量,研究者能夠將費曼的路徑積分理論推廣至單純形結構上的路徑積分形式,進而在同調拓撲結構上探索粒子的演化。在此基礎上,研究者發展了在實空間和動量空間中處理短程高階交互作用的粗粒化過程,並進一步定義了針對帶有高階項的系統的重整化群。該重整化群能夠通過逐步去除系統的短程高階相干項,分析系統中高階交互作用的跨尺度演化,其不穩定不動點與高階交互作用的對稱性和臨界性緊密相關。在重整化群的基礎上,研究者探索了任意階交互作用形成的比熱容所服從的標度行為,從而建立了區分不同標度行為的定量標準。
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《Reports on progress in physics》首期出版於1934年,是物理學領域綜合頂刊之一,多位諾貝爾獎和狄拉克獎獲得者曾在該期刊發表研究。該期刊影響因子19.0,在JCR分區物理綜合類期刊中排名第4。該期刊主要以邀請投稿制為主,僅邀請物理各分支中有重要突破的研究或研究者投稿,於2023年開始接受原創研究投稿。田洋助理教授是該期刊創刊以來最年輕的通訊作者之一。
資料來源:大健康學院