Quantifying correlated truncation errors in effective field theory
Quantifying correlated truncation errors in effective field theory
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量化有效场理论中的相关截断误差
DOI：
10.1103/physrevc.100.044001
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发表时间：
2019
影响因子：
3.1
通讯作者：
Wesolowski, S.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Melendez, J. A.;Furnstahl, R. J.;Phillips, D. R.;Pratola, M. T.;Wesolowski, S.
有效场论（eft）将复杂系统的描述组织成一个重要性递减的无限序列。预测是用有限数量的项进行的，这导致了截断误差，而截断误差通常是无法量化的。我们形式化了EFT收敛的概念，并提出了一个贝叶斯截断误差模型，用于跨独立变量（如能量或散射角）相关的预测。我们方法的核心是对EFT系数的自然性和相关结构进行编码的高斯过程。我们使用高斯过程可以有效和准确地评估可信区间，允许EFT拟合容易地包括相关的理论误差，并为EFT相关的物理量（如膨胀参数）提供分析后验。我们证明了模型检查诊断-适用于多曲线的情况-是EFT验证的强大工具。作为一个例子，我们评估了一组核子-核子在手性EFT中的散射观测值。为了做到自成一体，附录包括了我们统计结果的完整推导。我们的方法被打包在Python代码中，叫做ledgsum，可以在GitHub上下载。
Effective field theories (EFTs) organize the description of complex systems into an infinite sequence of decreasing importance. Predictions are made with a finite number of terms, which induces a truncation error that is often left unquantified. We formalize the notion of EFT convergence and propose a Bayesian truncation error model for predictions that are correlated across the independent variables, e.g., energy or scattering angle. Central to our approach are Gaussian processes that encode both the naturalness and correlation structure of EFT coefficients. Our use of Gaussian processes permits efficient and accurate assessment of credible intervals, allows EFT fits to easily include correlated theory errors, and provides analytic posteriors for physical EFT-related quantities such as the expansion parameter. We demonstrate that model-checking diagnostics—applied to the case of multiple curves—are powerful tools for EFT validation. As an example, we assess a set of nucleon-nucleon scattering observables in chiral EFT. In an effort to be self-contained, appendices include thorough derivations of our statistical results. Our methods are packaged in Python code, calledgsum, that is available for download on GitHub.
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