Quantum Electrodynamics vacuum polarization solver
由于虚电子-正电子涨落引起的真空极化的自洽模型对于与高强度辐射源相关的许多近期实验是相关的，并且代表了描述极端能量密度的场景的里程碑。我们提出了一个广义的时域有限差分求解器，可以将修改麦克斯韦方程由于真空极化。我们的多维解算器在一维配置中再现了可能进行分析处理的结果，产生真空谐波产生和双折射。求解器也已被测试的二维场景中，有限的激光束光斑尺寸必须考虑在内。我们采用此求解器来探索不同类型的激光配置，这些配置可能与未来计划的实验相关，旨在检测超高电磁场强度下的量子真空动力学。
2021-07-06 hep-th physics.comp-ph physics.plasm-ph
The current density in quantum electrodynamics in external potentials
我们回顾了在外部电磁场存在下量子化费米子的电流密度的不同定义。指出了施温格公式和静态外电势的众数和公式中的几个不足之处。我们认为，狄拉克的方法，这是阿达玛点分裂在弯曲时空中的量子场论的模拟，是概念上最令人满意的。作为一个具体例子，我们讨论了1+1维无质量费米子的真空极化和应力能量张量。导出了3+1维静态外势真空极化的一般公式。
2015-04-13 hep-ph hep-th quant-ph
Radiatively Induced Lorentz and Gauge Symmetry Violation in Electrodynamics with Varying alpha
随时间变化的精细结构常数α（t）可以引起真空偏振的洛伦兹和CPT破坏变化，这将影响光子传播。这种对有效作用量的改变可能违反规范不变性，但在其他情况下是允许的。然而，在变化α的最小理论中，在最低阶没有产生这样的项。在二阶时，真空极化可以产生不稳定性--负光子质量平方-m^2与α [（d α/dt）/α]^2 log（λ ^2）成正比的洛伦兹破坏模拟，其中λ是低能有效理论的截止值。
2009-10-27 hep-th
Experimental Challenges Involved in Searches for Axion-Like Particles and Nonlinear Quantum Electrodynamic Effects by Sensitive Optical Techniques
本文讨论了迄今为止用于测量真空中强横向磁场产生的激光偏振态变化的实验技术。我们指出了可能出现的文物，在这样的实验中，特别是最近的PVLAS观测和以前的研究结果的BFRT合作。我们的观测是基于光子噪声限制相干零差干涉仪的研究，该干涉仪的偏振灵敏度为2 × 10 ^-8 rad Hz^（1/2）mW^（-1/2）。
2007-04-05 hep-ph hep-th
Using CMB data to constrain non-isotropic Planck-scale modifications to Electrodynamics
我们开发了一种方法来约束非各向同性功能的宇宙微波背景（CMB）的偏振，预计会出现在一些模型描述光传播的量子引力的影响。我们描述了这种异常光在CMB光子上传播的预期特征，表明它将产生非各向同性双折射效应，即CMB偏振方向的旋转，其观测量以特殊的方式依赖于观测方向。我们还表明，预期的灵敏度水平的CMB偏振研究的\emph{Planck}卫星是足够的测试这些影响，如果在量子引力文献中假设，其大小是由分钟普朗克长度。
2011-06-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dyson-Schwinger equations in scalar electrodynamics
导出了外电磁场中标量QED的Dyson-Schwinger方程。得到了相应的质量和极化算符的精确结构和图解解释。结果表明，在外场的存在下，最终的方程包括一个确切的三光子相互作用的顶点。
2021-07-13 hep-th
Induced Angular Momentum in (2+1)-Dimensional Spinor Electrodynamics in Curved Space
在具有非平凡拓扑结构的二维非紧弯曲空间中，研究了外部静磁场对费米子真空极化的影响。得到了真空角动量的表达式。像真空费米子数一样，它被证明依赖于场和空间的整体特性。
1998-02-09 hep-th
SIM(2)-invariant Modifications of Electrodynamic Theory
在科恩-希豪非常狭义相对论中，我们展示了对麦克斯韦理论和量子电动力学拉格朗日量的可能修改，并讨论了取决于修改的特征。引入了SIM（2）不变理论中的修正规范变换，在这些理论中，具有两个偏振态的规范场可以具有非零质量。还考虑了SIM（2）协变修改的Proca型场方程的一个大质量的自旋1粒子。
2009-08-31 hep-ph hep-th
Vacuum effects in electrodynamics and in Yang-Mills theory in (2+1) dimensions
研究了具有拓扑Chern-Simons项的（2+1）维量子电动力学（QED）中的真空效应.研究了光子极化算符，给出了电子-正电子光生衰变率随光子能量和外场强度的变化关系。研究了外磁场中辐射诱导的电子质量漂移。研究了有限温度和密度下拓扑质量（2+1）-QED中电子的自能。在有限温度下，研究了$SU(2)\times U(1)$规范场模型中杨-米尔斯作用量的宇称破缺部分.
2004-03-03 hep-th
Dynamical mass generation in 2+1-dimensional electrodynamics in an external magnetic field
研究了2+1维QED中磁场对质量产生的影响，指出磁场是费米子动力学质量产生的催化剂。质量在具有任意数量费米子的系统中产生，而不仅仅是在具有$N\leq 4$的系统中，因为它在没有磁场的系统中。极化张量是在恒定磁场下计算的。
1996-11-25 hep-ph hep-th
Classical Kalb-Ramond field theory in curved spacetimes
我们建议按照标准电动力学的麦克斯韦理论中相同的形式发展步骤，在经典场论的水平上发展四维时空中的Kalb-Ramond理论。然后分析了在各种弯曲时空中存在静态源的Kalb-Ramond理论的解。我们在这里要解决的一个问题是弯曲时空中可能存在的Kalb-Ramond极化，就像在普通的麦克斯韦电动力学中，在某些类型的时空中可能遇到电介质的极化一样。
2022-05-11 gr-qc hep-th
Electrodynamics at non-zero temperature, chemical potential, and Bose condensate
研究了带电纯量玻色子和自旋1/2费米子在非零温度、化学势和带电纯量可能的玻色凝聚下的电动力学。计算了德拜屏蔽长度、等离子体频率和光子色散关系。结果表明，在凝聚体存在下，光子极化算符的时-时分量在电荷平方中的一阶分量获得与空间光子动量k的倒数幂成正比的红外奇异部分。
2009-01-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Double-logarithmic nonlinear electrodynamics
介绍并研究了一种新的非线性电动力学模型\emph{"double-logarithmic"}。该理论携带了$β$的一维参数Born-Infeld电动力学。结果表明，该模型的对偶对称性和伸缩（尺度）对称性被打破。导出了该模型下点状电荷的电场，使其在原点处非奇异，并利用该电场计算了点状电荷的静电能。在存在外部磁场的情况下，该理论显示了称为真空双折射的现象。计算了平行于和垂直于外磁场的两种偏振态的折射率。得到了正则和对称的Belinfante能量动量张量。使用因果性和统一性原则的区域，理论成为因果性和单一的发现。
2020-09-18 gr-qc hep-th
Generalized quantum electrodynamics: one-loop correction
本文对$(3+1)$维量子电动力学辐射修正的发散问题作了进一步的研究。在这样做时，我们引入了一个几何适应的协变光子传播，包括一个更高的导数字段。这种推导，所谓的广义量子电动力学，是由稳定性和幺正性的特点。该理论通过扩大旋量-规范相互作用的空间参数，提供了量子电动力学的自然和自洽的扩展。特别地，Haag $'$定理破坏了相互作用图像的微扰特征，因为它在量子场论基础上是不一致的。为了避免这个问题，我们发展我们的微扰方法在海森堡图片和使用它来调查的行为的运营商电流在$1$ -循环。我们发现$2$ -和$3$ -点关联函数分别是紫外有限、电子自能和顶点修正。另一方面，我们也解释了真空偏振如何仅在$e^2$量级保持紫外发散。最后，我们评估的异常磁矩，这使我们能够指定一个下限值的波多尔斯基参数。
2022-06-16 hep-th
Dispersion Properties, Nonlinear Waves and Birefringence in Classical Nonlinear Electrodynamics
本文通过微扰求解非线性波动方程，研究了量子修正下电磁波在真空和恒定磁场中的传播，推导出光速降低与泵浦波强度成正比的方程，并揭示了两种偏振模式独立传播的非线性双折射效应。
2019-10-18 astro-ph.HE hep-th nlin.PS
Classical electrodynamics and spin-torsion coupling effects
本文在庞加莱规范引力框架下研究轴向挠率与电磁场的耦合，指出磁螺旋密度和自旋密度构成挠率场源，并证明外部正交电磁场可导致线偏振光的偏振旋转效应。
2024-10-02 gr-qc hep-th
Phi-Psi model for Electrodynamics in dielectric media: exact quantisation in the Heisenberg representation
我们调查的量子化的海森堡表示的模型，它代表了一个简化的Hopfield模型的电介质，其中的电磁场被取代的标量场$ϕ$和极化场的作用是由一个进一步的标量场$ψ$。该模型，这是二次的领域，仍然是由一个非平凡的物理内容的特点，作为物理粒子对应于标准的凝聚态物理的Hopfield模型的极化激元。因果关系也被考虑在内，并讨论了标准的相互作用表示。
2015-12-29 hep-th math-ph math.MP
Effects of Vacuum Polarization in Strong Magnetic Fields with an Allowance Made for the Anomalous Magnetic Moments of Particles
在单圈近似下，考虑电子和正电子的反常磁矩，计算了强定常磁场的精确拉格朗日量，取代了传统量子电动力学中的海森堡-欧拉拉格朗日量.我们已经建立了导出的推广的拉格朗日是真正的任意磁场。在弱场中，计算出的拉格朗日量与标准的海森堡-欧拉公式相匹配。在极强的磁场中，拉格朗日量的场依赖性完全消失，并且拉格朗日量趋向于由粒子的反常磁矩确定的常数。
2004-03-30 hep-th
Charge density and electric charge in quantum electrodynamics
结合量子电动力学（QED）中的电荷和（非定域）荷电态问题，讨论了电荷密度积分的收敛性。微妙的，但物理上相关的，数学点，如二次形式的本地电荷的域依赖性和时间涂抹所需的电荷密度的积分强收敛进行了分析。结果被应用到QED和时间涂抹的选择被证明是至关重要的真空极化效应的去除负责的时间依赖性的电荷（Swieca现象）。本文讨论了在Feynman-Gupta-Bleetman规范中构造物理荷态作为局域态矢量极限的可能性，与局域态上高斯荷的消失相一致。一个修改的狄拉克指数因子，产生的物理库仑场的费曼-古普塔-布莱菲尔德的规范项示出，以消除局部和物理带电状态的标量产品的红外发散，允许建设的物理带电场与定义良好的关联函数与局部领域。
2003-01-16 hep-th
Quantum-classical crossover in electrodynamics
提出了一种介于微观和宏观区域之间的电流和电磁场的经典场论。它代表了一个概括的密度泛函的动力学的电流和电磁场的量子一侧的交叉和再现标准的经典电动力学的另一边。在闭合时间路径形式中导出的有效作用量和运动方程遵循变分原理。狄腊克-见的极化可以考虑在二次近似的作用，通过在传统的经典电动力学的位移场强度的介绍。在这种形式主义中，退相干自然地表现为一个简单的单圈效应。指出辐射时间箭头是由量子-经典交叉点处的退相干在时间上由量子边界条件产生的，而Abraham-洛伦兹力则分别由宏观和微观的加速电荷或其他电荷产生.量子重整化群的泛函形式是对密度矩阵的重整化群方法的推广，它通过量子-经典交叉系统地遵循尺度依赖性.
2006-08-12 hep-th
$L_\infty$-algebra of braided electrodynamics
利用最近发展起来的非对易辫状场论的形式，我们构造了一个辫状电动力学的显式例子，即一个耦合到狄拉克费米子的非对易$U(1)$规范理论。我们构造了该场论的辫状$L_\infty$-代数，并应用该形式得到了辫状运动方程、作用泛函和守恒物质流。辫状变形导致电荷守恒的修改。最后，计算了真空极化图单圈贡献中的费曼积分。没有非平面图，但UV/IR混合仍然出现。我们对这一出乎意料的结果发表评论。
2022-04-13 hep-th math-ph math.MP
Bi-refringence versus bi-metricity
在这篇文章中，我们仔细区分了双折射（光子传播速度的偏振相关加倍）和双度量（其中两个光子偏振“看到”两个不同的度量）的概念。我们强调，这些概念在逻辑上是不同的，虽然有特殊的对称性，在普通的（3+1）维非线性电动力学，这意味着更强的条件双度量。为了说明这一现象，我们研究了（3+1）维非线性电动力学的广义版本，它允许包含任意的不均匀性和背景场。[For例如，引力场（a la Gordon）、导体（a la Casimir）和引力场（a la Landau-Lifshitz）。很容易证明广义理论是双线性的：在（3+1）维中，频率和波数之间的关系菲涅耳方程总是四次的。在某些情况下（例如，普通的非线性电动力学），四次函数分解成两个二次函数，从而提供了一个双度量理论，这是有点困难的。有时四次曲线是一个完美的平方，意味着一个唯一的有效度量。我们调查这个因式分解过程的一般性。
2002-04-04 gr-qc hep-th
Conserved charges for black holes in Einstein-Gauss-Bonnet gravity coupled to nonlinear electrodynamics in AdS space
基于反de Sitter引力/共形场论（AdS/CFT）对应的可能应用，研究了具有AdS渐近性的带电黑洞，它是D维Einstein-Gauss-Bonnet引力的解，其电场由非线性电动力学（NED）描述.对于拓扑静态黑洞模型，在任意维D上，对于任意正的Gauss-Bonnet耦合，场方程精确地用电磁应力张量求解.特别是，这个过程再现了黑洞度规在玻恩-因菲尔德和共形不变电动力学以前发现的文献。总之，它将Soleng在对数电动力学中由真空极化效应得到的四维解推广到D>4。文中还讨论了保证电荷有限性的电磁场衰减条件。利用引力作用量的背景无关正则化方法计算了与渐近类时Killing矢量相关的守恒量黑洞质量和真空能量，该正则化方法是在引力作用量的内、外曲率中加入一个给定多项式的反项.
2010-12-26 gr-qc hep-th
Ultraviolet modified photons and anisotropies in the cosmic microwave background radiation
我们讨论了一个最小的正则修改电动力学，以考虑紫外洛伦兹破坏效应。这种修改产生了双折射，从不同的方向旋转偏振平面。这种效应可能在宇宙微波背景辐射的各向异性偏振中被探测到。
2005-10-10 astro-ph gr-qc hep-ph
Gravitational waves and electrodynamics: New perspectives
考虑到最近LIGO-VIRGO合作对引力波（GW）的直接测量，电磁场和引力之间的耦合具有特殊的相关性，因为它为未来的GW探测器开辟了新的前景，并可能提供高能GW源的物理信息。我们探索这样的耦合使用（伪）黎曼流形上的电动力学场方程，并将其应用到背景的GW，看作是一个线性微扰的闵可夫斯基几何。电和磁振荡被感应，其作为电磁波传播并且包含关于产生它们的GW的信息。最相关的结果是存在的纵向模式和动态极化模式的电磁辐射引起的GWs。可以使用适当的谐振器来放大这些效应，从而有效地提高特定频率周围的信噪比。我们还简要地讨论了产生的电荷密度波动引起的GWs和天体物理学的影响。
2017-03-26 astro-ph.HE gr-qc hep-th
