Nonlinear trident using WKB and worldline instantons
本文研究了各种电场背景下的非线性三光子过程，提出使用 WKB 方法处理含时和空间缓慢变化的场，并引入世界线瞬子方法处理更一般的时空依赖场，发现后者在包含空间依赖时更具效率。
2025-08-15 hep-ph hep-th
Pair creation in inhomogeneous fields from worldline instantons
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循环的有效作用在标量和旋量QED使用世界线瞬子，为广泛的一类非均匀电场背景。
2006-04-11 hep-ph
Equivalence between the phase-integral and worldline-instanton methods
相位积分法和世界线瞬子法是计算固定方向电场中Schwinger对产生密度的两种常用方法，它们依赖于电磁场张量在同一固定平面上的一个时间或空间坐标。我们表明，带电无自旋玻色子的相位积分方法集成通过二次动量的领先结果是等价的世界线瞬子方法包括前置因子。我们进一步将相积分方法应用于费米子的产生和平行于恒定磁场的含时电场。
2019-04-22 gr-qc hep-ph hep-th
Composite worldline instantons and the nonperturbative particle decay in constant external electric and magnetic fields
Institute for Information Transmission Problems RAS（俄罗斯科学院信息传输问题研究所）；Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）
探讨复合世界线瞬子方法对恒定电磁场中带电粒子非微扰衰变的有效性，该方法在不同极限下的领先指数近似结果与其他方法一致，可用于估计质子衰变率，还提及末态粒子纠缠影响。
2026-08-19 cond-mat.stat-mech hep-ph hep-th
Schwinger pair production rate and time for some space-dependent electromagnetic fields via worldline instantons formalism
利用标量量子电动力学的世界线瞬子理论，解析地研究了某些含空电磁场中的施温格对产生。随着修正Keldysh参数$γ_{keb}$的增大，电子对产生率减小，瞬子路径的范围扩大，与电磁场的形式无关。我们还发现，所有的瞬子路径的各种电磁场是完全在同一平面内，但不同的椭圆形状。此外，在空间非均匀性场中，不同外电磁场作用下的归一化瞬子的大小都有界于从$π$到$2π$的范围内.我们进一步解析地识别并得到了两种与世界线瞬子作用量相关的对产生时间。
2022-04-14 hep-ph quant-ph
Dyon Loops and Abelian Instantons
University of Washington（华盛顿大学）；New York University（纽约大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）
通过构造具有非零瞬子数的阿贝尔规范场构型（阿贝尔瞬子），发现其由四维欧氏空间中的闭合磁世界线生成，并嵌入Georgi-Glashow模型证明瞬子电荷完全由未破缺的U(1)扇区承载，且欧氏dyon环是BPST小瞬子的连续形变。
2025-07-25 hep-ph hep-th
A mass for the dual axion
本文研究双轴子获得质量后对轴子物理的修改，该质量破坏平移对称性并导致瞬子禁闭，通过世界线抑制机制类比超导体中的涡旋孤子，并给出多个动力学模型。
2024-05-23 hep-ph hep-th
Scattered wave functions and worldline instantons for particle production in curved spacetime
Umeå University（于默奥大学）
针对弯曲时空中的自旋1/2粒子对产生，发展了散射波函数法和开放世界线瞬子法，并验证了两种方法在二维度量下的一致性。
2026-06-23 gr-qc hep-ph
On Schwinger-like pair production of baryons and new non-perturbative processes in electric field
本文利用世界线瞬子、全息 QCD 与手征拉格朗日量研究外电场中重子的类 Schwinger 产生，并提出涉及复合世界线瞬子的新型指数抑制非微扰过程。
2023-12-07 hep-ph hep-th
Virtual and Thermal Schwinger Processes
电通量可以通过重电荷的成对成核来屏蔽，这个过程可以用世界线瞬子来简单描述。当通量被包裹在一个小的紧凑的空间维度，世界线瞬子仍然诱导通量耗散，但领先的过程不会创建真正的带电对。相反，耗散可以在有效场论中描述为通过参量共振产生长波长标量量子。速率计算半经典，并在有限温度下，不同的结果出现在文献中的对创建的相关问题的意见。通量耗散和弱引力猜想一起暗示了一个齐次轴子场在场空间中所能穿过的真距离是有界的。
2018-09-27 hep-ph hep-th
Electric Field Decay Without Pair Production: Lattice, Bosonization and Novel Worldline Instantons
电场可以通过施温格效应自发地衰减，施温格效应是由临界距离$d$分开的带电粒子-反粒子对的成核。如果可用距离小于$d$，会发生什么情况？以前关于这个问题的工作产生了相互矛盾的结果。在这里，我们研究了电场的量子演化时，在一个紧凑的方向与圆周$L < d$使用大量的Schwinger模型，量子电动力学在一个空间维度与大量的带电费米子。我们发现了一组新的和以前未知的瞬子，导致新的物理，不同意所有以前的估计。在量子理论中，场值可以被很好地定义的参数区域中，一般的初始场$E$实际上是稳定的并且不衰减，而以电荷$E = (k/2) g$的半整数单位与$k\in \mathbb Z$量子化的初始值在时间上从$+(k/2) g$振荡到$-(k/2) g$，具有指数小的概率取任何其他值。我们验证了我们的结果与四个不同的技术：数值上直接测量在洛伦兹时间的晶格上的衰变，数值上使用的哈密顿量的频谱，数值上和半解析使用玻色子描述的Schwinger模型，并通过我们的瞬子估计分析。
2022-03-30 cond-mat.str-el hep-lat hep-ph
Schwinger Pair Production at Finite Temperature
对施温格对产生的热修正在粒子物理、核物理和宇宙学中具有潜在的重要性。然而，最低阶的贡献，在一个循环中产生的，已被证明难以计算明确。我们表明，这种热校正可以计算带电标量使用世界线形式主义，其中每个项的衰变率与世界线瞬子。我们计算所有的有限温度世界线瞬子，他们的行动和波动的前因子，从而确定在有限温度下的完整的单圈衰变率。在阈值温度$T=eE/2m$处，对衰减速率的热贡献变为非零，在该阈值温度以上，热贡献主导零温度结果。这是在$T=neE/2m$的无限阈值集合中的最低值。衰减率在每个阈值处是奇异的，作为对世界线路径积分的二次近似失败的结果。我们认为，高阶效应将使衰减率有限无处不在，并通过列入硬热回路阻尼率模型的影响。我们还表明，这里开发的形式主义推广到有限温度对生产的情况下，在非均匀领域。
2016-12-29 hep-ph hep-th
Neutral bions in the CP^{N-1} model for resurgence
本文研究了R^1 × S^1上CP^{N-1}模型中的经典组态.本文从Z_N扭曲边界条件下的分数瞬子出发，简要地回顾了我们的研究与场论中复活现象的关系。我们考虑的主要配置组成的多个分数瞬子，称为“中性bions”，这被确定为“微扰红外renormalons”。我们构造了一个显式的对应于拓扑平凡的配置包含一个分数瞬子（nu=1/N）和一个分数反瞬子（nu=-1/N），这是保证成为一个解决方案的场方程渐近大分离。从小到大的分离的瞬子成分之间的吸引力相互作用被发现是符合标准的分离瞬子演算。我们的研究结果表明，该方法使我们能够研究生物子和相关的物理学的广泛的分离。本次演讲主要基于我们最近发表在JHEP 1406，164（2014）[arXiv：1404.7225 [hep-th]]上的工作。
2014-12-02 hep-ph hep-th
Nonperturbative pair production in interpolating fields
我们比较了类时、类光和类空一维非均匀性对强场中非微扰对产生几率的影响。使用插值坐标，我们给出了一个统一的图片中的不均匀性的效果编码在分支切割和极点循环复杂的世界线瞬子。对于类空非均匀性，切割的长度与临界点的存在有关，而对于类光非均匀性，切割收缩为极点，瞬子变得可收缩为点，从而导致类光情况下特有的简化。我们计算的有效行动领域与多达三个非零组件，并调查其行为下的变化场的依赖性。
2015-06-30 hep-ph hep-th
Three-loop Euler-Heisenberg Lagrangian in 1+1 QED, part 1: single fermion-loop part
本文研究了1+1维旋量量子电动力学中的三圈欧拉-海森堡拉格朗日量。在这第一部分中，我们计算一个费米子圈的贡献，应用标准的费曼图和世界线形式主义，导致两种不同的表示四重Schwinger参数积分。与图计算不同，世界线方法允许将平面和非平面贡献结合到拉格朗日量中。我们的主要兴趣是在弱场展开系数的拉格朗日量，其中的非微扰预测已获得在以前的工作中使用世界线瞬子和Borel分析的渐近行为。我们开发的算法计算的弱场展开系数，在原则上，允许他们的计算任意顺序。在这里，对于非平面的贡献，我们基本上使用了二面体群D4在Schwinger参数空间中的多项式不变量，以保持表达式的可管理性。正如一般情况下所预期的那样，系数的形式为r1+r2*zeta（3），有理数为r1，r2。我们用解析法计算前两个系数，用数值积分计算另外四个系数。
2018-12-20 hep-ph hep-th
Neutral bions in the ${\mathbb C}P^{N-1}$ model
我们研究了具有扭曲边界条件的${\mathbb R}^{1}\times S^{1}$上的${\mathbb C}P^{N-1}$模型中的经典组态。我们专注于由多个分数瞬子组成的特定配置，称为“中性生物子”，由Ünsal及其合作者确定为“微扰红外重正子”。对于${\mathbb Z}_N$扭曲边界条件，我们考虑了一个显式的对应于拓扑平凡的配置包含一个分数瞬子（$ν=1/N$）和一个分数反瞬子（$ν=-1/N$）在大的分离，并展示了吸引力的相互作用的瞬子成分和它们如何表现在较短的分离。我们发现，玻色子之间的相互作用势作为分离和$N$的函数是一致的，即使从短到大的分离与标准的分离瞬子演算，这表明该分析使我们能够研究生物子和相关的物理范围广泛的分离。我们还提出了在一种非${\mathbb Z}_{N}$扭曲边界条件下，对应于$N= 3$的“分裂”真空的不同的bion ansatze，以及它对$N\geq 3$的推广.我们发现，在${\mathbb Z}_{N}$扭曲边界条件下，相互作用势具有与生物子相同的渐近行为和$N$依赖性。
2014-11-18 hep-ph hep-th
Axion Mass from Magnetic Monopole Loops
我们证明了与阿贝尔规范场相互作用的轴子从磁单极子环中获得一个势。这是威滕效应的结果：轴子场使单极子获得电荷，并改变它们的能谱。轴子势也可以被理解为一种瞬子效应，是由于欧几里德双世界线缠绕在其双子集体坐标上。我们计算这种效果，它具有共同的特点与nonabelian瞬子和欧几里得膜瞬子。为了提供一致性检查，我们认为，这种轴子潜在的消失在一个无质量的带电费米子的存在下，它是强大的，对存在较高的导数校正的有效拉格朗日。最后，作为连接粒子唯象学现象学和宇宙学的第一步，我们讨论的制度中，这种潜力是重要的，在确定暗物质遗迹丰度在一个隐藏的部门包含一个阿贝尔规范群，单极子和轴子。
2021-05-20 hep-ph hep-th
Effective quark Lagrangian in the instanton-gas model
本文对稀疏瞬子气体的拓扑中性手征破缺相导出了有效夸克拉格朗日量。由此产生的夸克拉格朗日量是一个非局部NJL型，包含4 q，6 q，.顶点的味道。本文详细讨论了这一结果与文献中已知结果的对应关系。
1997-03-28 hep-ph hep-th
Width of photon decay in magnetic field: elementary semiclassical derivation and sensitivity to Lorentz violation
本文用半经典的世界线瞬子方法，对弱磁场中光子衰变的宽度进行了初等推导。将计算推广到洛伦兹对称性破缺的量子电动力学模型。讨论了在宇宙线实验中寻找偏离洛伦兹不变性的可能性。
2013-01-24 astro-ph.HE hep-ph hep-th
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
Finite temperature Schwinger pair production in coexistent electric and magnetic fields
我们计算了有限温度下，在均匀的，并发的电场和磁场的存在下，施温格对生产率。利用半经典世界线瞬子形式主义，对自旋- $0$和自旋- $\frac{1}{2}$粒子，得到了超前阶的表达式.所得结果对弱耦合和场都是有效的。因此，我们在文献中推广以前的开创性的结果，共存的电场和磁场，和费米子。
2019-03-29 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Schwinger pair production of magnetic monopoles: momentum distribution for heavy-ion collisions
在强磁场中，双施温格效应可以产生磁单极子。今天，宇宙中已知最强的磁场是在重离子碰撞中短暂产生的。本文采用复世界线瞬子方法计算了重离子碰撞中产生的磁单极子的动量分布，该方法考虑了磁场对各阶的影响，但忽略了自相互作用.这一结果使制备时能测不确定原理趋于饱和，为重离子碰撞的实验研究提供了必要的条件。
2021-08-09 hep-ph
Towards Schwinger production of magnetic monopoles in heavy-ion collisions
磁单极子可能是由周围重离子碰撞的强磁场中的施温格效应产生的。我们回顾了这种碰撞中的电磁场的形式，并从第一性原理计算了双光子对产生的截面。使用世界线瞬子方法，我们的工作，在磁荷的所有订单，因此不受微扰理论的故障。我们的结果依赖于时空的不均匀性通过一个单一的无量纲参数，Keldysh参数，这是独立的碰撞能量为一个给定的质量。对于现实的重离子碰撞，计算的计算成本变得令人望而却步，有限的大小的单极子需要考虑在内，因此我们目前的结果是不适用于他们。尽管如此，我们的结果表明，时空依赖性提高了生产截面，因此将导致更强的质量边界比在恒定场的情况下。
2019-02-12 hep-ph hep-th
Schwinger particle production: Rapid switch off of the external field versus dynamical assistance
本文比较强电场快速开关与弱高频场动力学辅助两种电子—正电子对增强机制，结合数值、世界线瞬子和局域常场方法指出现实激光关闭难以增产，而动力学辅助 Schwinger 效应可观测。
2025-01-07 hep-ph hep-th
Spontaneous Symmetry Breaking and the Cosmological Constant
提出了一种研究反对称场耦合的宇宙学中宇宙学常数的中和与瞬子之间关系的方法。使用合适的变量，拉格朗日导致FRW方程可以类似于金斯堡-朗道理论，我们显示如何出现自发对称性破缺。如果我们将$Λ_1$和$Λ_2$表示为来自引力的宇宙学常数，则该方法导致三种可能的解（$Λ_1$）和反对称场（$Λ_2$），则解，a）$ |Λ_2|>|Λ_1|$与非常小但非零的$Λ_1$一致，b）$|Λ_2|<|Λ_1|$，则观测上排除了$Λ_1$，c）$|Λ_2|=|Λ_1|$是具有有限作用量和恢复对称性$φ\to -φ$的瞬子的解。第三个解也与四维空间中宇宙学常数的中和相一致。
2022-12-06 gr-qc hep-ph hep-th
The chiral anomaly and electromagnetic pion decay in effective quark models
在可重整化理论中，三角图正确地再现了中性π介子$π^0$的寿命。然而，有效的相对论性夸克模型除了夸克质量外还包含第二个尺度，似乎无法给出这个量的正确值。在瞬子液体模型中，第二个尺度是平均瞬子半径，在NJL模型中，它是截止值。的手征异常的路径积分推导内的截止的作用被澄清和高阶项有助于$π^0$衰变宽度和其他异常过程的重要性被指出。
1992-12-08 hep-ph
String melting in a photon bath
我们计算的衰变率的亚稳态宇宙弦与热浴通过寻找瞬子解决方案。新的特点是，这种衰变率的上下文中发现的非热标量场与光子的热浴接触。一般来说，要使拓扑不稳定的弦稳定，我们可以把它们耦合到这样一个浴中。由此产生的等离子体效应产生亚稳态配置，可以从假真空衰减到真真空。在我们的具体装置中，实现了两个非平衡复标量场的瞬子计算：一个是带电的，并耦合到光子场，另一个是中性的。来自光子热浴的新效应使得成核气泡的半径和大多数相关的物理量与温度相关。然而，温度的出现方式与纯热的情况不同，在纯热的情况下，所有标量场都处于热平衡。隧道效应的结果是，初始弦的核心熔化，而真正真空的气泡以光速膨胀。
2013-09-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
