Аксиоматическая квантовая теория поля - это математическая дисциплина, стремится описать квантовую теорию поля в терминах строгих аксиом. Он тесно связан с функциональным анализом и операторными алгебрами, но в последние годы также изучается с более геометрической и функциональной точки зрения.
В этой дисциплине есть две основные проблемы. Во-первых, нужно предложить набор аксиом, которые описывают общие свойства любого математического объекта, который заслуживает называться «квантовой теорией поля». Затем дается строгая математическая конструкция примеров, удовлетворяющих этим аксиомам.
Первый набор аксиом для квантовых теорий поля, известный как аксиомы Вайтмана, был предложен Артуром Вайтманом в начале 1950-х годов. Эти аксиомы пытаются описать КТП на плоском пространстве-времени Минковского, рассматривая квантовые поля как операторнозначные распределения, действующие в гильбертовом пространстве. На практике часто используется теорема восстановления Вайтмана, которая гарантирует, что операторнозначные распределения и гильбертово пространство могут быть восстановлены из набора корреляционных функций.
Корреляция функции КТП, удовлетворяющие аксиомам Вайтмана, часто могут быть аналитически продолжены с сигнатуры Лоренца до евклидовой сигнатуры. (Грубо говоря, временная переменная заменяется мнимым временем ; множители меняют знак временных компонент метрического тензора.) Полученные в результате функции называются функциями Швингера. Для функций Швингера существует список условий - аналитичность и позитивность отражения - которым должен удовлетворять набор функций, определенных на различных степенях евклидова пространства-времени, чтобы быть аналитическое продолжение набора корреляционных функций КТП, удовлетворяющих аксиомам Вайтмана.
Аксиомы Хаага – Кастлера аксиоматизируют КТП в терминах сетей алгебр.