Qaether 연구일지

[문제1]정사각형 플라켓의 네 변에 위상차 (\(a,b,c,d\))가 배정되어 있다고 하자. 다음을 가정한다.1. 위상차는 \((-\pi,\pi]\) 범위에 있고, **최소 단위가 \(\pi/6\)** 로 양자화되어 있다.2. 네 값은 서로 달라 엄밀히 **오름차순** \((a3. 닫힘 조건: \(a+b+c+d\equiv 0\pmod{2\pi}\).이때 가능한 모든 \((a,b,c,d)\)를 구하라. [해답]편의를 위해 (\(a=\frac{\pi}{6} k_1 ,b=\frac{\pi}{6} k_2 ,c=\frac{\pi}{6} k_3 ,d=\frac{\pi}{6} k_4 \)) 로 두고\[k_i\in\{-5, \cdots ,6\},\quad k_1\]라고 하자. 닫힘 조건 \(a+b+c+d\equiv 0..

* 앞서 이 문제는 https://qaether.tistory.com/entry/v12 에서 풀이했지만 완전히 수학적으로만 정의하고자 다시 여기서 정리한다. [문제]앞서 유도한 링크의 위상차 양자화 조건을 바탕으로 어떤 플라켓의 링크 4개의 위상차를 \((a,b,c,d)\) 로 표현하고 \(a,b,c,d\) 는 모두 다르다고 하자. 궤도 대칭과 반사 대칭은 같은 조합으로 본다고 했을때 \(a,b,c,d\) 4개 요소를 모두 써서 만들 수 있는 조합은 몇개인지 번사이드 정리 이용해서 풀어보자.[풀이]플라켓 4자리에 서로 다른 \((a,b,c,d)\)를 모두 한 번씩 배치한다고 하고, 회전(궤도 대칭)과 반사 대칭을 같은 조합으로 보겠습니다. 즉 정사각형의 이면군 \(D_4\) (원소 8개)가 작용하는 배..

[서술문제]다음 조건을 바탕으로 FCC 격자의 기하학적 구조만으로 링크 위상차가 양자화됨을 증명하고 그 양자화 단위를 구하라.조건격자는 FCC(Face-Centered Cubic) 구조를 갖고 주기경계조건을 갖는다.격자의 기본 객체는 site(격자점) 과 link(격자점들을 잇는 연결선) 이다.모든 링크 거리는 동일하다.각 링크에는 위상차(phase difference) 가 정의되며 \([-\pi, \pi)\)의 값을 갖는다.최소 닫힌 경로는정사각형 경로 루프(square loop),정삼각형 경로 루프(triangle loop) 두 가지로 정의된다.모든 최소 루프가 가지고 있는 모든 link의 위상차 합이 (0 mod 2\(\pi\))로 폐합된다.정사각형 루프 3개를 가지고 직교 결합하여 정팔면체 입체 ..

A7. 전하(Electric Charge) 정의 — 기하학적 스핀의 산술(Arithmetic)1. 핵심 원리전하는 입자를 이루는 3차원 위상 구조(정사면체·정팔면체)의 꼭짓점들에 놓인 Qaether의 SU(2) 스핀 상태로부터 U(1) 성분을 산술 합하여 얻는 창발적 내부량이다.전하는 외부에서 “붙는 숫자”가 아니라, 최소단위 스핀의 방향성·위상이 만드는 총합 결과다. 이 이론에서 유효 쿼크는 ‘플라켓(사각 루프)’, **바리온은 ‘서로 직교하는 플라켓 3장으로 닫힌 정팔면체’**이다. 전하값은 해당 객체를 이루는 꼭짓점들의 U(1) 방향 프로젝션의 합으로 정해진다. 따라서 쿼터니안 하나는 전하기여를 갖게되며 플라켓은 분수전하를 갖는다.(배경) 스핀 자유도와 루프 홀로노미(SU(2)–SO(3) 이중피복)..

0. 전제·기호격자: FCC, 링크 변수 $$U_{ij}=\Delta\mathbf q_{ij}=\mathbf q_j\,\mathbf q_i^{-1}\in SU(2)$$링크 총위상은 반드시 \(\Delta\phi^{\text{tot}}_{ij}=n\,\frac{\pi}{6}\)으로 양자화됨(\(n\in\mathbb Z\)) → 잔여 \(\mathbb Z_{12}\) 위상 구조.플라켓 홀로노미 $$U_\square=\prod_{(i,j)\in\square}U_{ij}$$$$\Theta_\square=\arccos\!\big(\tfrac12\mathrm{Tr}\,U_\square\big)$$“유효 쿼크” = 플라켓(사각 루프), “바리온” = 서로 직교하는 플라켓 3장이 닫혀 만든 정팔면체(12모서리 일관성)..

쿼크에 대하여v1.4 방식의 색전하 정의가 선택된 이유는 위상차의 순환열 동치류에 의해 플라켓이 가질 수 있는 조합이 3개임에도 불구하고 (단, 위상차가 모두 다를 경우) 분수 전하를 만들 방법을 찾지 못했다. 더해서 플라켓 3개를 결합해서 정팔면체를 구성할때 한개 순환열의 동치류를 이용해서 결합 조건을 만족하는 경우는 가능했지만 다른 순환열을 끼워넣으면 결합조건을 만족하지 않았다. 플라켓을 유사쿼크로 뒀을 경우 그 부분이 문제가 되어 정팔면체를 유사쿼크로 바꿨던 것이다.그런데, 위상차의 principal을 결정하는데 에러가 있어서 이를 \((0,2\pi]\)로 수정하였더니 다음과 같이 정팔면체 입체 폐합이 가능한 플라켓의 종류가 늘어났고 이 플라켓간의 상호 결합이 가능해져서 이전에 되지 않았던 교차 결..