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攻克多圈图费曼积分计算难题

2023-04-26

费曼积分是微扰量子场论的基本单元,它对理解和应用微扰量子场论具有重要意义。然而,费曼积分的计算极其困难,过去40余年人们对其进行了大量持续的研究,但始终未能找到系统的解决方案。物理学院马滟青研究组从2015年开始研究此挑战性问题,经过7年不断地探索,终于攻克了这一持续40余年的世界难题。他们首先提出了辅助质量流方法,把非常困难的一般性费曼积分计算问题简化为求解线性方程组和计算真空费曼积分的问题;随后,他们又提出了降圈方案,使得真空费曼积分可以在辅助质量流框架内递归地计算出来。最终,一般性费曼积分计算问题被转化为可以系统求解的线性代数问题,首次给出了多圈费曼积分计算这一持续了40余年的世界难题的系统解决方案,这是微扰量子场论发展中的里程碑式的成果。该方案已被国际同行广泛用于解决微扰量子场论计算的前沿问题,《Science》杂志在2022年对此突破性进展进行了长篇专题报道。