QED without Gauge Fields
我们首先研究麦克斯韦方程组的一个非常简单的哈密顿量，它没有规范场，完全由电磁场组成。然后，我们表明，这个理论不能量化。我们还表明，没有其他这样简单的理论，只涉及电磁场可以量化。这进一步证明了规范场在QED中的重要作用。
2015-07-02 hep-th
Fractional Effective Action at strong electromagnetic fields
在1936年，Weisskopf证明了对于消失的电场或磁场，单圈欧拉-海森堡量子电动力学（QED）有效拉格朗日量的强场行为是对数的。在这里，我们推广了洛伦兹不变量\(\vec{E}^2-\vec{B}^2\)和\(\vec{B}\cdot\vec{E}\)的不同限制的结果。对数依赖性可以解释为QED的有效拉格朗日量的反常幂行为的最低阶表现，对于旋量QED具有临界指数\(δ=e^2/(12π)\)，对于标量QED具有临界指数\(δ_S=δ/4\)。
2013-08-07 hep-th
Effective Action and Schwinger Pair Production in Scalar QED
一些天体被认为具有超过临界强度的非常强的电磁场。强电磁场引起的量子涨落修正了麦克斯韦理论，特别是电场使真空对带电粒子对的产生不稳定。我们研究了标量QED中的有效作用量和Schwinger对产生等强场效应。
2008-06-16 hep-th
Effective Lagrange function of intense electromagnetic field in QED
本文简要介绍了在考虑虚电子辐射相互作用的双圈近似下强场有效拉格朗日函数的计算和性质。场、电荷和质量的重整化完全由精确拉格朗日函数的弱场行为定义：它的实部必须是麦克斯韦的，虚部必须是准经典的$\propto \exp (-πm^2c^3/\hbar eε)$。对于弱电场，辐射相互作用表现为电子质量移动。利用强场重正方差和弱场指数化，可以得到$α$中高阶贡献的信息。
1998-12-15 hep-th
Parity-breaking electromagnetic interactions in thermal QED_3
我们研究了有限温度下QED_3中由盒形图产生的宇称破坏项。这导致了广泛的以及非广泛的有效行动，这在长波长和静态限制有非常明显的行为。讨论了静态极限中主导项的大规范沃德恒等式，其解与前面提出的有效作用量一致。
2000-04-20 hep-ph hep-th
Fermion Determinants in Static, Inhomogeneous Magnetic Fields
3 + 1维量子电动力学的重整化费米子行列式$\mbox{det}_{ren}$，在一个静态的、单向的、非均匀的、有限通量的磁场中，可以通过对$\mbox{det}_{Sch}$在费米子的质量上积分，从在相同磁场中的大质量欧几里得Schwinger模型的行列式$\mbox{det}_{Sch}$计算出来。由于一般场的$\mbox{det}_{ren}$是QED的核心，因此即使对于这里考虑的受限磁场，也需要关于这个行列式的非微扰信息。为此，我们继续我们的研究的物理相关的行列式$\mbox{det}_{Sch}$。结果表明，无质量Schwinger模型对$\mbox{det}_{Sch}$的贡献被1 + 1维QED的大质量扇区的贡献所抵消，零模在$\mbox{det}_{Sch}$中被抑制.然后，我们计算$\mbox{det}_{Sch}$分析中存在的有限通量，圆柱形磁场。它的行为为大通量和小费米子质量表明，零能量束缚态的二维泡利哈密顿量的控制因素在$\ln \mbox{det}_{Sch}$的增长。证据表明，$\mbox{det}_{Sch}$不收敛于有限的，非零通量磁场的小质量限制的无质量的Schwinger模型的行列式。
1994-10-18 hep-th
On the non-relativistic limit of charge conjugation in QED
即使在完全QED的非相对论极限的水平上，C不是对称的，当电磁场被认为是耦合到狄拉克场的经典外部物体时，这种操作的极限确实存在。这个结果推广了费米子用薛定谔-泡利方程描述时得到的结果。给出了伽利略电子和正电子与外电磁场相互作用的C矩阵和$\hat{C}$算符的表达式。这个结果与最近的反氢实验有关。
2010-06-20 hep-th
Effective Lagrangian of QED
从欧拉-海森堡公式出发，计算了在恒定电磁场中量子电动力学单圈有效拉格朗日量的精确实部，并确定了其强场极限。
2006-09-12 hep-th
The effective two-loop Euler-Heisenberg action for scalar and spinor QED in a general constant background field
利用量子电动力学的世界线理论，我们计算了在一般恒定电磁场中，带电标量粒子和旋量粒子所引起的双圈有效作用量。
1998-03-18 hep-th
Parity-violating electromagnetic interactions in QED_3 at finite temperature
研究了2+1维热QED中由箱图产生的宇称破缺项。这些导致，在长波极限，规范不变广泛的行动，其行为在高温下为1/T。相比之下，静态极限中的有效作用量涉及高温下与1/T^3成比例的非广延项，这违反了大规范不变性。我们导出了一个非线性大规范沃德恒等式，它把微扰论中不同阶的主导静态项联系起来，它的解与以前提出的全阶有效作用量相一致。
2000-05-16 hep-ph hep-th
Induced electromagnetic fields in non-linear QED
Euler-Heisenberg有效拉格朗日量被用来获得一般表达式的电场和磁场引起的非线性，在非线性展开参数的领导秩序，和准静态的情况下。这些表达式然后被用来计算由于一个球壳的表面均匀分布的电荷，在存在一个外部恒定的磁场的感应电磁场。感应电场包含几个多极项与不寻常的角度依赖性。最重要的是，感应磁场的首项是由于感应磁偶极矩。
2008-11-14 hep-ph hep-th
Infrared Divergence in QED and the Fluctuation of Electromagnetic Fields
Research Center for Nuclear Physics (RCNP), Osaka University（大阪大学核物理研究中心）
该研究证明了QED中红外发散不表示物理不稳定，而是量子效应的普遍特征，并澄清了QED与近无质量标量场在de~Sitter空间中的物理区别。
2026-02-11 hep-th
Electromagnetic fields providing charge screening and confinement in two-dimensional massless electrodynamics
详细研究了二维量子电动力学中的电荷屏蔽、费米子量子数限制和手征凝聚体的形成。结果表明，二维量子电动力学中费米子数的电荷屏蔽和禁闭是由于规范场的出现使狄拉克行列式无效。另一种类型但具有相同性质的场的出现产生手征凝聚体的形成。此外，这些第二类型的场确保了在类似于$e^+e^-$湮灭的过程中电荷屏蔽的“柔软性”。
1995-12-07 hep-th
Kinetic theory of QED plasma in a strong electromagnetic field I. The covariant hyperplane formalism
本文发展了一种协变密度矩阵方法来研究强外电磁场作用下QED等离子体的动力学理论。在闵可夫斯基空间的类空超平面上的系统的正则量子化和库仑规范的协变推广。与平均电磁场相关联的凝聚模式是从光子自由度分离的时间依赖的幺正变换的两个，动力学变量和非平衡统计算子。因此，即使在强外场的情况下，关联函数和统计算子的精细结构常数的微扰展开也是适用的。本文提出了一种用超平面形式推导动力学方程的一般方法。
2001-06-01 hep-th physics.plasm-ph quant-ph
QED Actions in Supercritical Fields
在in-out形式中，我们提出了一种新的方法来表示超临界场中QED作用量的伽马函数，这是对Phys.Rev.D78，105013（2008）和Phys.Rev.D84，065004（2011）中的适当时间积分表示的补充。新方法直接给出了在恒定磁场中用Hurwitz zeta函数表示的QED作用量和在恒定电场中的复QED作用量。复作用量精确地给出了真空极化和真空持久性，从而给出了电场中的电子对产生率。QED作用量表现出电磁对偶性。
2014-06-17 hep-th
QED based on eight-dimensional spinorial wave equation of the electromagnetic field and the emergence of quantum gravity
本文通过电磁场的八分量旋量表示重新表述QED，并基于八维旋量空间的特殊酉对称性引入引力生成拉格朗日密度，从而建立电磁场、狄拉克场与引力场的耦合，为统一引力的杨-米尔斯规范理论奠定数学基础。
2024-03-27 hep-th physics.gen-ph
Kinetic structure of strong-field QED showers in crossed electromagnetic fields
本文推导了交叉电磁场中强场QED簇射的完整动力学描述，表明其结构由初始量子参数和辐射时间决定，并给出了簇射多重性与光子谱的显式解及解析标度律。
2024-11-05 hep-ph hep-th physics.plasm-ph
QED Effective Actions in Space-Dependent Gauge and Electromagnetic Duality
本文发展了含空规范场中电磁场单圈有效作用量的进出形式。本文进一步提出了用逆散射矩阵计算纯磁场中的有效作用量的方法，给出了常磁场和定域Sauter型磁场中的有效作用量，并对一般磁场中的有效作用量作了一致半经典近似。在in-out形式中，我们证明了常场和Sauter型场中的单圈有效作用量具有电磁对偶性。
2011-07-20 gr-qc hep-ph hep-th
On chiral symmetry breaking by external magnetic fields in QED$_3$
Gusynin，Miransky和Shovkovy关于宇称不变三维QED中恒定外磁场破缺的手征对称性的一个最新结果，通过将这一现象与Dirac方程的零模联系起来，推广到非均匀场的情况。简要讨论了虚光子辐射修正和四维QED。
1995-08-11 hep-ph hep-th
Worldline Instantons and Pair Production in Inhomogeneous Fields
我们展示了如何做半经典非微扰计算内的世界线方法量子场论使用"世界线瞬子“。这些世界线瞬子是欧几里德世界线圈运动方程的经典解，并且是由真时参数化的闭合时空圈。具体地说，我们计算的虚部的一个回路的有效作用在标量QED使用"世界线瞬子“，为广泛的一类非均匀电场背景。我们处理时间相关和空间相关的电场，并注意到，时间的不均匀性往往会收缩的瞬子环，而空间的不均匀性往往会扩大它们。这对应于时间的不均匀性倾向于增强本地对生产，与空间的不均匀性倾向于抑制本地对生产。我们还展示了如何世界线瞬子技术扩展到旋量QED。
2005-11-07 hep-ph hep-th
QED Effective Action in Magnetic Field Backgrounds and Electromagnetic Duality
本文提出了一种计算纯磁场背景中有效作用量的逆散射矩阵方法。在Sauter型局域磁场中和在一般磁场中应用一致半经典近似得到了单圈有效作用量。有效作用表现出恒定电场和恒定磁场之间以及$E(x) = E sech^2 (x/L)$和$B(x) = B sech^2 (x/L)$之间的电磁对偶性。
2011-09-06 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Kinetic theory of QED plasmas in a strong electromagnetic field. II. The mean-field description
本文从广义相对论动力学方程出发，采用协变密度矩阵方法导出了强外场中QED等离子体的费米子自洽平均场方程。一个薛定谔图片制定类空超平面。分布函数的演化由在旋量空间中分解的单粒子规范不变的4x4维格纳矩阵描述。相应的维格纳分量的耦合系统的方程得到。极化电流用维格纳函数表示。遵守电荷守恒。在Wigner分量的准经典极限下，得到了一个相对论性的Vlasov方程，它是以不变的形式表示的，即与超平面无关的形式。
2001-06-01 hep-th physics.plasm-ph quant-ph
Vacuum Polarisation Tensors in Constant Electromagnetic Fields: Part I
弦启发技术用于计算恒定电磁场中的真空极化张量。在本系列的第一部分中，我们详细阐述了在一般恒定电磁背景场中，QED单圈N光子振幅的情形。两点的情况下，明确计算，导致紧凑的表示为标量和旋量QED的恒定场真空极化张量。
2000-12-29 hep-ph hep-th
Photon deflection by a Coulomb field in noncommutative QED
在非对易QED中，光子以三次和四次相互作用的形式呈现自相互作用。三重相互作用意味着，即使光子是电中性的，当存在电磁场时，它也会偏转。如果被探测到，这种偏转将是非对易时空的一个信号。本文导出了任意电磁场作用下光子偏转的一般表达式。作为一个应用，我们考虑的情况下，一个光子偏转的外部静态库仑场。
2004-11-02 hep-ph hep-th
QED Energy-Momentum Trace as a Force in Astrophysics
研究了在准恒定外电磁场作用下QED能量动量张量迹$\Tmm$的性质。我们展示了$\Tmm$的起源在电磁理论的量子非线性。我们得到了量子真空涨落诱导的粒子与强磁化致密星体场的相互作用。
2010-02-27 gr-qc hep-ph hep-th
Electromagnetic Energy, Absorption, and Casimir Forces. Inhomogeneous Dielectric Media
假设介质近似为连续介质，导出了非均匀吸收色散介质在热平衡时电磁能量密度期望值的一般精确公式。从这个公式中我们得到了Casimir力密度的形式表达式。与大多数以前的方法卡西米尔效应中，吸收被忽略或承认隐含通过所需的分析性质的介电常数，我们包括耗散明确通过耦合介质的每个偶极振子的谐振子的水库。我们得到的能量密度和Casimir力密度的结果的范德瓦尔斯相互作用的振荡器，也从坡印亭定理。
2011-10-04 hep-th quant-ph
Photon propagation in slowly varying inhomogeneous electromagnetic fields
从海森伯-欧拉有效拉格朗日量出发，确定了非均匀缓变电磁场中的光子流和光子极化张量。为此，我们考虑背景场配置在空间和时间上的变化，特别注意张量结构。作为主要结果，我们得到紧凑的解析表达式的光子偏振张量在现实的高斯激光脉冲，产生的高强度激光的焦斑。这些表达式对于研究实际高强度激光实验中的量子真空非线性是极其重要的。
2022-06-01 hep-ph hep-th quant-ph
QED in external fields, a functional point of view
建立了外电磁场中QED泛函生成的本征图的泛函偏微分方程。这个方程导致的演化与外场振幅和外场规范依赖的完全费米子传播子和顶点的正常图的非微扰推导。
2001-06-25 hep-ph hep-th
One-loop finite temperature effective action of QED in the worldline approach
利用世界线方法得到了外电磁场中QED的单圈有限温度有效势。建立了任意外部非均匀磁场中有效作用量温度相关部分的一般结构。导出了在$T\neq 0$的静磁背景下旋量和标量QED的二阶导数有效作用量。
1999-01-04 hep-ph hep-th math-ph
Improved Approximations for Fermion Pair Production in Inhomogeneous Electric Fields
我们将瞬子重新表述为隧道态或传输态的复平面，计算了带电费米子在空间定域电场（如索特电场E_0 sech ^2（z/L））和时间定域电场（如E_0 sech ^2（t/T））中的成对产生率。WKB瞬子作用量的二次部分在频率和横向动量上的积分导致通过世界线瞬子方法获得的对产生率，包括Phys.Rev.D72，105004（2005）和D 73，065028（2006）的前因子。进一步证明了旋量QED中的WKB瞬子作用量加上次首阶贡献等于标量QED中的WKB瞬子作用量，从而证明了标量QED中的WKB瞬子对费米子对产生起作用的原因.最后，我们得到了在空间局域电场和同向恒定磁场作用下的电子对产生率。
2007-01-31 astro-ph hep-ph hep-th
Second Quantized Scalar QED in Homogeneous Time-Dependent Electromagnetic Fields
我们用公式表示均匀含时电磁场中带电标量场的二次量子化，其中对于电场，哈密顿量是一个无限大的解耦含时振子系统，而对于磁场，哈密顿量是另一个无限大的耦合含时振子系统.然后，我们采用量子不变量的方法来寻找各种量子态的带电场。在含时电场中，每个振子的一对量子不变算符在给定动量的情况下扮演含时湮灭算符和创生算符的角色，构造出精确的量子态，并给出真空持续振幅和对产生率.我们还找到了含时磁场中带电场耦合振子的量子不变量，并提出了当磁场随时间变化时的微扰方法。最后讨论了平行于磁场的含时电场作用下的量子态和电子对产生。
2014-09-04 gr-qc hep-th quant-ph
Electromagnetic wave collapse in a radiation background
将辐射流体力学方法与量子电动力学（QED）光子-光子散射理论相结合，研究了电磁脉冲与辐射背景之间的非线性相互作用.对于单个相干电磁脉冲的情况，我们得到了一个Zakharov样系统，其中脉冲的辐射压力作为光子气体中声波的驱动器。对于足够强的脉冲和/或背景能量密度，存在脉冲的聚焦和随后的崩溃。各种天体物理应用的相关性，我们的结果进行了讨论。
2003-10-17 astro-ph gr-qc hep-th
Renormalization of the Vector Current in QED
通常认为电磁流是守恒的，因此没有重整化。在QED中，我们证明了（a）这种说法是错误的，（b）如何获得对所有微扰论阶的电流重整化，以及（c）如何正确定义电子数算符。电流与电磁场强度张量的四散度混合。真正的电子数算符是电子数密度的时间分量的积分，但只有当电流与MSbar重整化电流相差一个确定的有限重整化时。这是以高斯定律成立的方式发生的：电荷算符是无穷远处电场的曲面积分。这个定理自然地推广到任何规范理论。
2006-05-13 hep-ph hep-th
Gambini-Pullin Electrodynamics as a scenario for Cherenkov radiation in QED vacuum
该研究基于Gambini-Pullin电动力学，分析具有圈量子引力离散几何结构的QED真空如何使运动电荷产生类似切伦科夫效应的辐射。
2023-07-13 hep-ph hep-th
Irreducible representations of the CPT groups in QED
本文构造了Dirac场算符\hat和电磁量子势\hat{A}_μ的CPT群的不可约表示。结果对自由场和相互作用场都是有效的。同时，为了完整性，我们构造了Dirac方程CPT群的IIR。
2010-01-05 hep-th math-ph math.MP
Vacuum birefringence in strong inhomogeneous electromagnetic fields
双折射是强电磁场中量子电动力学（QED）真空的迷人性质之一。线性偏振入射探测光子散射成垂直偏振模式提供了量子真空光学活性的独特特征，从而为非线性QED的精确测试提供了极好的机会。精确的测试需要准确的预测，因此需要一个能够考虑到详细的实验几何形状的理论框架。我们推导了真空双折射的解析解，其中包括强光泵浦激光场和X射线探针的时空场结构。我们发现，散射光子的角分布强烈依赖于相互作用的几何形状，并发现，散射的垂直偏振的散射光子的入射探针X射线束的锥是关键，使现象的实验访问与当前一代的自由电子激光/高场激光设施。
2015-07-04 hep-ph hep-th quant-ph
Hard Thermal Loops and Beyond in the Finite Temperature World-Line Formulation of QED
我们推导出软电磁场在虚时间的有限温度世界线公式的硬热回路行动，通过第一次整合出硬费米子模式的微观QED行动。进一步，利用有限T世界线方法，计算了软电磁场的所有静态高阶项。在高温下，主要的非线性项与温度无关，除了矢量势的时间分量中的四次项外，它们与真空贡献完全抵消。随着软场数目的增加，剩余的依赖于T的非线性项被温度更强烈地抑制，从而使得膨胀可靠。本文还简要地讨论了该方法在软尺度下的其他理论和问题中的应用。
2001-02-06 hep-ph hep-th nucl-th
Conjecture of perturbative QED breakdown at $αχ^{2/3} \gtrsim 1$
应邀在研讨会上发表演讲“极端光技术，科学和应用”（LPHYS'16，埃里温，2016年7月11日至15日）。评述了Ritus-Narozhny关于超相对论粒子横向通过强电磁场时强场QED微扰理论可能崩溃的旧猜想，特别强调了它对近期实验的可能意义。
2016-08-07 hep-ph hep-th physics.optics
Derivative Expansion of the Effective Action and Vacuum Instability for QED in 2+1 Dimensions
研究了在$U(1)$规范场存在下2+1维带电自旋1/2费米子和自旋0玻色子的有效作用量.我们评估的条款，在扩展到二阶导数的场强，但正是在质量参数和大小的非零恒定场强。我们发现，在强均匀磁场背景下，空间导数项降低了能量，并产生了对非均匀磁场的不稳定性。
1994-09-19 cond-mat hep-ph hep-th
