一圈圖

量子場論中圈圖指費曼圖中將平面分割成不聯通數個區域的圖形。這類圖形一般代表微擾論計算的高階修正。一圈圖一般指只有一個圈的圈圖（或者說只把平面分為兩個不聯通的部分），其一般代表微擾論的次領頭階（NLO，Next Leading Order）修正，如QED、漸進自由情況下的QCD。規範場論中計算這些具體的圈圖時，往往遇到紫外發散，需要重整化重新定義參數來解決該問題。

基本介紹

• 中文名：一圈圖
• 外文名：One-Loop Diagram
• 領域：量子場論

定義

量子場論中一圈圖一般指只有一個圈（或者說只把平面分割為兩個不聯通部分）的費曼圖。提及一圈圖時一般不考慮真空圖的情況。一圈圖一般代表按費曼圖展開時的次領頭階，或者說是主要微繞項，例如QED、漸近自由的QCD的一圈圖。

一圈圖相對於樹圖，一般有一個 因子的壓低，其中g為相互作用耦合頂點的常數。

QED的一圈圖

QED包含如下的幾種紫外發散的圈圖：

頂點圖如圖1所示：

圖1

電子自能圖如圖2所示：

圖2

真空極化圖（光子自能圖）如圖3所示：

圖3

上述幾個圖是有紫外發散部分的，需要通過重整化吸收。此外還有幾個沒有紫外發散的圖，其收斂是由於規範對稱性或手征對稱性。

重整化

一般可重整的理論（表觀發散度小於等於4）只需計算一圈圖就可以把發散部分吸收到參數的重定義中去；為方便起見，經常會引入抵消項（counter term）的頂點。之後更高圈的計算只會給予有限大小的修正，不會再有發散的問題。

例如上述QED的三個發散一圈圖，就可以通過重新定義費米子質量m、電荷e以及費米子和光子場的場強重整化來吸收。

套用

在當今標準模型中，大部分一圈圖過程都已經得到了精確的計算，其中大部分也與對撞機實驗吻合。而對一圈圖進行重整化的概念，也解釋了紫外發散這一問題，對量子場論的理解有著深遠意義。