Vákuumszektorok

Vákuumszektorok a kvantált gauge-elméletekben a vákuum állapotainak topológiailag elkülöníthető osztályai. Ezeket a konfigurációk topológiai invariánsai alapján osztályozzuk, és a nem-Abeli gauge-elméletekben gyakran az integer winding-szám, n ∈ Z, határozza meg a szektorokat. A különböző n-es vákuumok közötti átmenetekat perturbatív gauge-transformációval nem lehet elvégezni, ezért a szektorok között általában nem perturbatív módon, instantonok útján történő tunneling hoz kapcsolódást.

A tényleges vákuum gyakran theta-paraméterrel rendelkező vákuumok szuperpozíciójaként írható le: |theta> = sum_n e^{i n theta} |n>, ahol theta ∈ [0, 2π). A Lagrangiában megjelenő theta-term, amely a Fμν F̃^{μν}-hez kapcsolódik, CP-szennyezést okozhat, ezért a vákuumszektorok jelenléte CP-violációhoz és különböző kollektív hatásokhoz vezethet.

Következmények közé tartozik a QCD-ben fennálló strong CP-probléma és az axion-elmélet felvetése mint ennek lehetséges megoldása. A vákuumszektorokat lattice gauge theoryben is vizsgálják, ahol a topológiai töltet és a töltet-változás mérésére van szükség. Összességében a vákuumszektorok fontos keretet adnak a nem-perturbatív jelenségek, a topológiai töltet és a theta-parameter kölcsönhatásainak megértéséhez a részecskefizikában.