New insights into many-particle bound states in quantum field theory

Resumen

En esta tesis estudiamos diversos aspectos de los estados ligados de muchas partículas en teorías de campos cuánticos. En las teorías bosónicas, muchos cuantos fundamentales pueden ocupar el mismo estado, dando lugar a soluciones macroscópicas que se comportan de forma semiclasica en escalas de tiempo grandes. Si además existen interacciones atractivas entre los cuantos individuales, las partículas pueden establecerse en estados ligados: soluciones localizadas que son (meta)estables y tienen propiedades bien definidas. Ampliamos y profundizamos en la comprensión de estas configuraciones, centrándonos en teorías de campo escalar reales. La tesis se centra en cinco trabajos de investigación [1-5]. En la primera parte ofrecemos una introducción general al tema de los estados ligados de muchas partículas en la teoría cuántica de campos, enfocándonos en los aspectos más relevantes para los artículos en los que se basa esta tesis. En [1] construimos oscilones de múltiples campos y destacamos cómo se forman estos objetos en el Universo temprano. En [2] mostramos que la materia oscura ondulatoria de múltiples campos es una extensión viable del popular paradigma ULDM, con mejor concordancia con los datos experimentales en ciertas áreas. En [3] esclarecemos la estructura resonante de los oscilones en el modelo de Sine-Gordon, mostrando que existe una torre de estados excitados de larga duración. En [4] encontramos un nuevo tipo de solución de oscilón, denominada oscilón suave, que, contrariamente a lo que se pensaba, puede tener una longevidad arbitraria en teorías sin brecha. Finalmente, en [5], evaluamos la precisión de varios esquemas de aproximación utilizados para extender la validez del límite semiclasico de los estados ligados de muchas partículas.

Fecha de lectura	3 jul 2025
Idioma original	Inglés
Supervisor	Evangelos Sfakianakis (Director/a) & Oriol Pujolas Boix (Director/a)