2+1维U(1)格规理论：胶球与通量管光谱及弦张力的非平凡特性

本文探讨了在2 + 1维空间中的U(1)格规理论，这是一个重要的低维量子场论模型，特别关注胶球和约束通量管的光谱性质以及它们与量子色动力学(QCD)中的类似对象的关联。U(1)格规理论是一种简化版本的规范理论，其中只有单一的U(1)规范群，这使得它成为理解更复杂理论如SU(N)和SO(N)规范理论的基础。 作者通过数值计算，研究了胶球，即理论中的无味介子，其低能态的行为。他们发现，在有限的晶格间距下，胶球状态可以近似为由不相互作用的、具有J PC = 0--量子数的大量粒子组成的复合态。这个结果表明，在较低的能量尺度上，U(1)格规理论呈现出非交互性的特性，这与QCD中的胶球行为有所不同，但有助于建立理论基础。 值得注意的是，当晶格常数a趋近于零时（ag 2→0），胶球的特性表现出非传统的行为，这一现象符合Polyakov的鞍点分析，这是一个在量子场论中用于处理连续退化和非平凡拓扑结构的经典工具。作者通过计算验证了这一理论分析的准确性，揭示了理论在极端条件下的物理行为。 此外，文章还关注了封闭的通量管，即理论中的磁通线，它们在二维世界线上存在强烈的激发。这些激发的质量与量子筛选效应有关，这是U(1)格规理论中一个关键的特性，它与经典电磁理论中的带电粒子世界线紧密相连。封闭通量管的光谱揭示了世界线上的一个质量模式，这为理解U(1)理论的 confinement机制提供了宝贵的见解。 这篇论文不仅深化了对U(1)格规理论在2 + 1维上的基本性质的理解，而且为进一步研究D = 2 + 1维度的其他更复杂的规范理论提供了一个基准。开放获取的出版形式使得这项工作易于被同行评审和广大读者访问，促进了理论物理领域的知识共享和交流。