Vacuum birefringence in high-energy laser-electron collisions
真实光子-光子散射是一种长期预测的现象，在光学和X射线频率下以双折射真空的形式在实验中寻找。我们目前的计算结果和数值模拟的情况下，以测量这种效果，使用多MeV的光子产生的电子与激光脉冲的碰撞。我们发现，在不久的将来，真空的双折射应该是可测量的实验参数。
2016-03-22 hep-ph
Nonperturbative QED vacuum birefringence
本文对强磁场作用下单圈量子电动力学（QED）真空双折射进行了非微扰计算。电磁波在强磁场中传播的色散关系表明，即使在场强大大超过索特-许温格极限的情况下，真空双折射仍然保持不变。这就有可能将微扰QED的某些预言，如电磁波在微扰星附近的延迟或波偏振态的改变（在PVLAS中测试）推广到任意的磁场值。这种膨胀在天体物理学中特别重要，因为某些类星体和磁星的磁场大大超过量子磁场极限，因此在这种情况下微扰QED效应的估计需要澄清。
2016-12-30 hep-ph
Vacuum birefringence at the Gamma Factory
我们探讨在伽玛工厂研究真空双折射的前景。为此，我们详细评估的参数制度，可以可靠地分析诉诸领先的贡献海森堡-欧拉有效拉格朗日。我们明确表明，-相反，天真的期望-这种方法允许量子真空签名的准确理论研究相当大的光子能量。这个参数制度的最大优点是研究的实验现实，明显不均匀的泵和探测场配置的现象的可能性。此后，我们专注于两个特定的情况下产生的真空双折射效应穿越伽马探测光子。在第一种情况下，双折射现象是由准恒定静态磁场引起的。在第二种情况下，它是由反向传播的高强度激光场驱动的。
2021-06-11 hep-ph
Strong field vacuum birefringence in plane wave pulses
本文结合“局部单色”绝热近似与局部希尔伯特变换，提出适用于蒙特卡洛模拟的速率方法计算强场真空双折射，并通过与精确表达式基准测试及给出典型实验参数下的概率验证了该方法。
2023-07-26 hep-ph
Parametric Resonance in Quantum Electrodynamics Vacuum Birefringence
真空磁双折射是量子电动力学中最有趣的非线性现象之一，因为它是理论的纯光子-光子结果，并且它直接标志着在全量子理论中电磁场的经典叠加原理的违反。我们进行分析和数值计算时，电磁波与振荡的外部磁场相互作用。我们发现，在理想腔体中，当外场频率在电磁波频率附近时，电磁波的正常分量和平行分量以不同的速率发生参量共振，产生随时间增长的真空双折射效应。我们还研究了没有空腔的情况下，振荡磁场是空间定位在一个区域的长度$L$。在这两种情况下，我们也发现了椭圆轴的旋转。
2018-05-11 hep-ph
High-Energy Vacuum Birefringence and Dichroism in an Ultrastrong Laser Field
量子电动力学的一个长期预测，尚未被实验观察到，是真空中真实光子之间的相互作用。作为这种相互作用的结果，如果强激光场使其虚粒子-反粒子偶极子极化，真空将成为双折射和二向色的。在这里，我们推导出如何一般偏振探测光子束的真空双折射和二向色性的影响，在一个强的线偏振平面波激光场。此外，我们考虑了一个实验方案来测量这些影响的非微扰的高能量制度，在那里的欧拉-海森堡近似打破。通过采用圆偏振高能探测光子，而不是传统上认为的线偏振光子，在几天的时间尺度上以$5σ$置信度定量确认真空双折射非线性QED预测的可行性。即将推出的10 PW激光系统。最后，在真空中的二向色性和异常色散被证明是在这些设施访问。
2017-12-27 hep-ph
Vacuum Birefringence, Ellipticity, and the Anomalous Magnetic Moment of a Photon
The University of Western Ontario（韦仕敦大学）；The University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）
研究强磁场中光子传播，发现光子异常磁矩随磁场增强而递增，建立真空双折射与可测量极化观测之间的联系，并预测未来实验中的椭圆度和极化度。
2026-03-21 hep-ph hep-th
Vacuum birefringence in the field of a current loop and a guided electromagnetic wave
本文从理论上考虑了激光驱动电容线圈发生器产生的磁场和无线电波导中的电磁波场中的真空双折射效应。计算了线偏振激光束在所考虑的场结构中传播的椭圆率。所得到的结果进行了比较的PVLAS实验，其目的是观察磁真空双折射实验的效果的参数。
2018-11-23 hep-ph physics.optics
On the Observation of Vacuum Birefringence
我们提出了一个观察强激光场引起的真空双折射的实验。高强度的激光脉冲被聚焦到超相对论强度，并使真空偏振，然后真空就像双折射介质一样。后者由线性偏振的X射线脉冲探测。我们计算得到的椭圆信号在强场QED假设高斯光束。探测信号所需的激光技术将在未来三年内问世。
2006-01-10 hep-ex hep-ph
Vacuum Birefringence as a Vacuum Emission Process
我们认为，真空双折射现象在强不均匀电磁场可以最有效地分析在真空发射过程。在这方面的贡献，我们示例性地坚持真空双折射的情况下，在一个固定的垂直方向，纯磁背景场在有限的空间范围内延伸。在BMV和PVLAS实验中实现了类似的场配置。我们证明我们可以重现传统的恒定场的结果。我们的重点是当探测光子起源于无场区域时产生的影响，被引导到磁场区域，并在与磁场的相互作用发生后被检测到，再次在零场。
2015-10-12 hep-ph quant-ph
Searching for minicharged particles via birefringence, dichroism and Raman spectroscopy of the vacuum polarized by a high-intensity laser wave
研究了探测光子在强圆偏振激光场中的吸收和色散。应用光学定理确定真空偏振张量虚部的吸收系数。真空折射率和光子吸收系数的紧凑的表达式得到在各种渐近制度的利益。这种分析的结果表明，远离相对接近双光子反应阈值的区域，真空的双折射和二向色性很小，并且在某些情况下被强烈抑制。相反，在光生电子对的区域附近，这些光学性质在中等强度的激光器下表现出来。我们利用这样一个属性在搜索微荷电粒子，考虑高精度的极化实验。此外，拉曼类电磁波产生的非弹性部分的真空极化张量被建议作为替代形式，寻找这些假设的载流子的排斥限制。即将到来的高强度激光设施的设想参数用于建立微带电粒子的上限。
2013-10-17 hep-ph
The quantum vacuum in electromagnetic fields: From the Heisenberg-Euler effective action to vacuum birefringence
这些讲座的重点是量子真空受到经典电磁场。为此，我们明确推导出著名的海森堡-欧拉有效作用在恒定的电磁场在一个相当教学和易于构思的方式。作为应用，我们用它来研究真空双折射构成的量子真空非线性最有前途的光学签名之一。
2016-11-23 hep-ph hep-th
Birefringence and Dichroism of the QED Vacuum
我们使用海森堡-欧拉拉格朗日量的解析形式来计算任意强无扭场的真空的双折射和二向色性。PACS：12.20.Ds，42.25.Lc 97.60.Jd，98.70.Rz
1997-05-20 astro-ph hep-ph
Vacuum birefringence and dichroism in a strong plane-wave background
在本研究中，我们考虑了强电磁场中真空双折射和二向色性的影响。根据量子电动力学，真空态根据探测光子的偏振表现出不同的折射特性，并且通过产生电子-正电子对也可以获得光子衰变的不同概率。在这里，我们调查这两种现象，通过几种不同的方法来计算偏振算子。假设外场为任意振幅和频率的线偏振平面电磁波。改变探测光子能量和场参数，我们彻底检查本地恒定场近似（LCFA）和技术的有效性，涉及微扰扩展的外场振幅。在后一种方法中，我们开发了一种数值方法的基础上直接评估的弱场费曼图，它可以用于调查更复杂的外部背景。证明了极化算符依赖于两个参量：经典非线性参量$ξ$和激光场频率$ω$与光子能量$q_0$的乘积$η= ωq_0 / m^2$（$m$为电子质量）.域的有效性的近似技术在$ξη$平面明确识别。
2023-03-28 hep-ph
Detectability of Magnetar-Induced Vacuum Birefringence with IXPE and eXTP
Indian Institute of Science（印度科学学院）
本研究分析IXPE和eXTP探测磁星真空双折射的前景，采用现实磁场分布计算时间延迟和偏振演化，发现两实验在有利条件下可敏感，1RXS J170849.0$-$400910为最有希望的候选源。
2026-11-03 hep-ph
Probing vacuum birefringence under a high-intensity laser field with gamma-ray polarimetry at the GeV scale
探测真空结构在高强度场作用下的形变是一个重要的研究课题。在量子电动力学（QED）的背景下，真空暴露于线偏振的高强度激光场预计将显示双折射。我们考虑的10 PW的激光系统泵浦真空和1 GeV的光子探测双折射效应的组合。真空双折射可以通过探测$γ$ -射线的偏振翻转来测量，这也可以解释为探测光子的相位延迟。我们提供了理论上如何提取GeV探测光子的相位延迟通过成对拓扑的Bethe-Heitler过程中的偏振计，然后评估真空双折射的可测量性通过相位延迟给定一个具体的偏振计设计与现实的一组激光参数和可实现的脉冲统计。
2017-05-06 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Probing vacuum birefringence by phase-contrast Fourier imaging under fields of high-intensity lasers
在真空中，高强度激光可以通过虚真空偏振过程引起光子-光子相互作用，虚真空偏振可以通过光子在强场中的相速度移动来测量。在光频域中，光子-光子相互作用是由欧拉-海森堡有效作用量描述的偏振介导的。该理论预言了量子电动力学（QED）中由非线性性质引起的相速度移动的真空双折射或偏振依赖性。提出了一种利用相衬傅里叶成像的绝对相速度位移测量强激光场作用下真空双折射的方法。该方法可以用于观察甚至超出QED真空极化的效应。
2011-04-06 hep-ph physics.optics quant-ph
Vacuum birefringence and diffraction at XFEL: from analytical estimates to optimal parameters
研究了x射线自由电子与强激光脉冲正面碰撞中的真空双折射和x射线光子散射。借助于可获得的信号光子数的解析近似，我们分析了各种实验关键参数的变化下的现象的行为，并提供新的分析标度。我们的优化近似允许在百分之一的水平上定量准确的结果。我们特别证明，适当选择的X射线的焦点和脉冲持续时间可以显着提高给定的激光参数的信号，使用的实验参数可在亥姆霍兹国际光束线极端场在欧洲XFEL为例。我们的研究结果是必不可少的发现实验中的真空双折射在高强度前沿的参数的最佳选择的识别。
2021-07-13 hep-ph quant-ph
Signatures of vacuum birefringence in low-power flying focus pulses
本研究针对纯光场下真空双折射探测所需激光功率过高的难题，提出利用飞行聚焦脉冲的可编程焦速与扩展焦深特性，大幅降低探测功率，其诱导的偏振椭圆率处于现有X射线偏振仪探测范围内。
2024-03-08 hep-ph physics.optics
Schwinger Pair Production and Vacuum Birefringence around High Magnetized Neutron Stars
本文研究高磁化中子星周围的施温格对产生与真空双折射效应，基于戈德赖希-朱利安模型，预测未来X射线偏振观测可验证量子电动力学强场效应。
2023-08-30 astro-ph.HE hep-ph
Effective Lagrangian at Cubic Order in Electromagnetic Fields and Vacuum Birefringence
本文考虑了三次场强电磁场的有效拉格朗日量。这个广义拉格朗日量是由非对易空间上的电动力学激发的。我们找到了正则和对称的能量动量张量，并证明了它们具有非零迹。研究了线偏振激光束在横向磁场中的传输。我们评估的诱导椭圆率，使我们能够获得一个约束的参数从PVLAS的实验数据。
2007-08-09 astro-ph hep-ph hep-th
Probing vacuum birefringence using x-ray free electron and optical high-intensity lasers
真空双折射是强场量子电动力学最引人注目的预言之一：穿过强场区域的探测光子可以通过耦合到泵浦场和探测场的虚拟带电粒子的量子涨落间接地感知所施加的“泵浦”电磁场。这种耦合对场对准敏感，并且可以有效地导致探测光子偏振模式的两个不同折射率，从而引起双折射现象。在这篇文章中，我们进行了专门的理论分析，建议发现实验的真空双折射的X射线自由电子激光/光学高强度激光设备。现实地描述泵浦和探测激光脉冲的宏观电磁场，我们超越了以前的分析，占各种影响之前没有考虑在这种情况下。我们的研究有助于在实际实验中对信号进行严格的定量预测和优化。
2016-05-30 hep-ph physics.optics quant-ph
Vacuum birefringence at x-ray free-electron lasers
我们研究了单独使用X射线自由电子激光（XFEL）测量量子电动力学预言的真空双折射现象的前景。我们设计了一个实验方案，允许XFEL光束与自身碰撞在一个有限的角度，从而作为泵浦和探测场的效果。真空双折射的特征被编码在偏振翻转的信号光子中，以用高纯度X射线偏振法检测。我们对理想化场景的研究结果强调，仅基于XFEL的设置的发现潜力可以与涉及光学高强度激光的设置相媲美。对于目前可实现的场景，我们确定了对所需特征的大小产生强烈影响的X射线光学成分的几个关键细节。
2021-08-21 hep-ph physics.optics quant-ph
Interferometric Differential High-Frequency Lock-In Probe for Laser-Induced Vacuum Birefringence
提出一种利用飞秒光学增强腔和独立控制脉冲的干涉差分高频锁相测量方法，有效抑制了腔双折射系统效应，并具有节省激光功率和装置简单的优势。
2025-04-29 hep-ph physics.optics quant-ph
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
Detection schemes for quantum vacuum diffraction and birefringence
最近的实验举措，如在亥姆霍兹国际光束线极端领域（HIBEF）在欧洲X射线自由电子激光（XFEL）的动机，我们计算的双折射散射的X射线在两个光学（或近光学）激光器的组合场，并比较各种情况。为了便于量子真空衍射和双折射的实验检测，特别强调的情况下，初始和最终的X射线光子之间的差异被最大化。除了它们的偏振之外，这些信号光子和背景光子可以在传播方向（对应于mrad范围中的散射角）和可能的能量上不同。
2023-03-20 hep-ph hep-th physics.optics
Search for axion resonances in vacuum birefringence with three-beam collisions
Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf（德累斯顿罗森多夫亥姆霍兹中心）；Institut für Theoretische Physik, Technische Universität Dresden（德累斯顿工业大学理论物理研究所）
本文提出利用三束激光碰撞（两束强光叠加）探测X射线双折射中的轴子共振，基于HIBEF参数，该方法在特定参数空间比现有实验更灵敏，并可扫描不同轴子质量。
2023-10-17 hep-ph quant-ph
Structure of the photon and magnetic field induced birefringence and dichroism
本文证明了真空中存在磁场时线偏振光的二向色性和椭圆性可以用德布罗意的光子聚变模型来解释。在这个模型中，假设通常的光子是两个自旋为1/2的费米子的粒子-反粒子束缚态的自旋1态。另一个S=0的状态称为\emph{second}光子。另一方面，由于没有带电粒子，也没有考虑具有电偶极子的粒子，没有效果的预测，在存在的电场和这个模型是不矛盾的恒星冷却数据或太阳轴子搜索。
2007-02-13 hep-ph quant-ph
On the Heisenberg limit for detecting vacuum birefringence
量子电动力学预测真空表现为非线性介质，包括双折射等效应。然而，对于实验可用的场强，这种真空极化率非常小，因此很难测量。类比于量子精密测量中的海森堡极限，我们研究了在给定的强场（泵浦场）中进行这种探测的最低要求。利用激光脉冲作为探测场，我们发现它的能量必须超过一定的阈值依赖于相互作用时间。然而，在该阈值处的检测，即，海森堡极限要求高度非线性的测量方案，而对于普通的线性光学方案，所需的能量（泊松或散粒噪声极限）要大得多。最后，我们讨论了几个目前考虑的实验方案，从这个角度来看。
2020-03-23 hep-ph hep-th quant-ph
Vacuum Birefringence as a Probe of Planck Scale Noncommutativity
由于紫外/红外（UV/IR）混合，Moyal-Weyl方法中非对易规范理论的低能物理似乎关键地依赖于紫外完成的细节。然而，最近的弦论分析的动机，我们认为，他们的现象与一个非常普遍的类UV完成可以准确地模拟截止接近普朗克尺度。在红外区，理论继续趋向于交换规范理论。如果光子包含来自迹线U（1）的贡献，我们将观察到真空双折射，即偏振相关的传播速度，作为非对易性的残余效应。对这种效应的限制要求非对易性尺度接近普朗克尺度。
2006-07-17 astro-ph hep-ph hep-th
Minimal length corrections to magnetic birefringence in vacuum
通过考虑广义不确定原理（GUP）的一个具体表述，我们考虑了Kruglov非线性电动力学在最小长度（$l_p$）存在下的修正.最小长度的存在是由量子引力的几个候选理论（微扰和非微扰）激发的。我们表明，这种最小的长度修改可能会导致动量依赖的边界上的零点电场强度，上述非线性模型的电动力学。我们进一步证明，存在的最小长度修改的措施，真空双折射$Δn$在一个恒定的和均匀的强，外部磁场。因此，我们建议，存在一个摩擦机制的基本起源，在平行方向上的偏振的光子（在强磁场的存在下），作为一个额外的效果的量子化背景。
2022-11-05 gr-qc hep-ph hep-th
Lorentz violation induced vacuum birefringence and its astrophysical consequences
在圈量子引力的电磁场中，光子的两个螺旋度具有不同的相速度和群速度，称为“真空双折射”。天体物理光源的线偏振光可能出现两种新现象：“峰值倍增”和“去偏振”。我们发现，观察这两种现象的标准是相同的。此外，从最近观测到的天鹅座X-1的$γ$射线偏振，我们得到了洛伦兹破坏参数$χ$的上限$\sim 8.7\times10^{-12}$，这是已知系统中最严格的约束。我们还建议分析费米LAT伽玛暴可能存在的“双峰”现象。
2011-06-08 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Testing Lorentz invariance by use of vacuum and matter filled cavity resonators
我们考虑使用真空和物质填充腔的光子和费米子部门的洛伦兹不变性的测试。从基本理论中消除了晶体中电子波函数的假设，并计算了各种材料的精确灵敏度系数（包括一些特别大的系数）。我们推导出洛伦兹违反位移的折射率n，这导致额外的敏感性物质填充腔，并在最初的各向同性介质的双折射。利用已发表的实验数据，我们得到了光子和电子在10^-15及以下能级的洛伦兹破坏的改进边界。我们讨论了对未来实验的影响，并提出了一个新的迈克尔逊-莫雷型实验的基础上双折射的物质。
2004-12-26 hep-ph
Vacuum Birefringence in a Supercritical Magnetic Field and a Subcritical Electric Field
提出一种包含极强磁场和较弱电场效应的真空双折射表述方法，发现沿磁场的电场会减弱双折射并旋转偏振矢量，为磁化中子星X射线精确偏振测量提供理论依据。
2022-02-11 astro-ph.HE hep-ph physics.plasm-ph
Axion-induced birefringence effects in laser driven nonlinear vacuum interaction
研究了探测电磁场通过对向传播的强平面波的传播。电磁场（赝）标量轴子场相互作用和虚拟电子-正电子对介导的电磁场的自相互作用的有效拉格朗日方法的影响。首先，我们发现，如果强场是圆偏振的，相反的领先阶非线性QED效应，轴子光子相互作用诱导的手征双折射和二向色性在真空中。后者的效果是通过唤起沿探针和强波的共同传播方向的总角动量守恒来解释的，这使得只有具有相同螺旋度的探针和强场才能产生真正的轴子。此外，在超短强脉冲的情况下，它示出的探测光子的吸收系数依赖于脉冲的形式，特别是在载波包络相位的强光束。目前的研究结果可以利用实验来隔离非线性真空效应源于光轴子相互作用，特别是在即将到来的超强激光设施，严格的约束轴子光子耦合常数，原则上提供。
2013-11-18 hep-ph physics.optics
Vacuum birefringence in the head-on collision of XFEL and optical high-intensity laser pulses
本文的重点是提供紧凑的解析表达式的偏振翻转的信号光子的微分数构成的真空双折射的信号中的正面碰撞的X射线自由电子（XFEL）和光学高强度激光脉冲。我们的研究结果允许前所未有的洞察到缩放的效果与腰部和脉冲持续时间的两个激光束，瑞利范围的高强度光束，以及横向和纵向偏移。它们说明了远场中信号光子的微分数的衰减作为相对于探测光束的光束轴在前向方向上测量的方位角的函数，通常被常规近似所忽略。此外，它们甚至允许我们提取垂直偏振信号光子的角发散的解析表达式。我们希望我们的公式是非常有用的规划和优化的实验方案，旨在检测真空双折射的XFEL/高强度激光装置，如在亥姆霍兹国际光束线极端领域（HIBEF）在欧洲XFEL提出的。
2021-12-19 hep-ph hep-th quant-ph
Report on Progress in Physics: Observation of the Breit-Wheeler Process and Vacuum Birefringence in Heavy-Ion Collisions
本报告回顾了几十年来在高能对撞机实验中观测线性 Breit-Wheeler 过程和真空双折射的努力，总结了极化 $γγ\ ightarrow l^+l^-$ 测量的解释，并展望了测试 QED 的未来机遇。
2022-08-31 hep-ph nucl-ex nucl-th
Lorentz Violation, Electrodynamics, and the Cosmic Microwave Background
真空双折射是洛伦兹对称性破坏的标志。在这里，我们报告最近的搜索双折射的宇宙微波背景。极化数据用于对某些形式的洛伦兹破坏进行约束。
2008-04-01 hep-ph
Birefringence and hidden photons
我们研究了一个模型，其中光子与隐藏的光子和millicharged粒子通过动力学混合项相互作用。特别地，我们专注于真空双折射效应，并且假设隐藏的光子是局部暗物质密度的一部分，我们找到了毫荷电参数的界
2018-05-23 hep-ph hep-th
Simulating vacuum birefringence with a diffractive beam propagation code
Helmholtz-Institut Jena（耶拿亥姆霍兹研究所）；GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung（GSI重离子研究中心）；Faculty of Physics and Astronomy, Friedrich-Schiller-Universität Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学物理与天文学学院）；Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf（德累斯顿-罗斯多夫亥姆霍兹中心）
本文首次在衍射光束传播工具包中实现量子真空信号发射模块，用于模拟真空双折射。
2025-12-19 hep-ph physics.optics
Vacuum birefringence in strong magnetic fields: (I) Photon polarization tensor with all the Landau levels
在强磁场中传播的光子受到称为“真空双折射”的现象的影响，其中两个物理模式的折射率都偏离1并且彼此不同。利用Schwinger的本征时间方法计算了光子在静态均匀磁场中的真空极化张量，得到了关于本征时间变量的解析二重积分的级数表示.结果表示为已知函数的无穷和，这可以解释为所有朗道费米子能级的求和。每个贡献从无限多个朗道水平产生一个运动学条件以上的贡献有一个虚部。这表明一个足够能量的光子衰变成一个费米子-反费米子对，并具有相应的朗道能级指数。由于我们没有采用任何近似，因此我们的结果适用于光子动量的整个运动学区域和任何大小的外磁场中折射率的计算。
2012-12-06 astro-ph.HE hep-ph hep-th
CMB Birefringence from Vacuum Interfaces
University of California Davis（加州大学戴维斯分校）
研究通过真空界面相位机制解释宇宙微波背景偏振旋转，无需超轻轴子，揭示真空结构对暗物质的影响。
2026-07-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Vacuum birefringence in strong magnetic fields: (II) Complex refractive index from the lowest Landau level
本文在前人得到的真空偏振张量解析表达式的基础上，计算了光子在强磁场中传播的折射率。当外部磁场强到足以使极化张量的费米子单圈图近似于最低朗道能级时，平行于磁场的传播模式受到修改：折射率偏离1并且可以非常大，当光子能量足够大时，折射率获得指示光子衰变成费米子-反费米子对的虚部。我们研究了折射率与传播角和磁场强度的关系。还强调，定义折射率的方程的自洽处理是必不可少的准确描述的折射率。这种自洽的处理物理上对应于一致地包括响应于入射光子的扭曲狄拉克海的反反应的影响。
2013-03-08 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Axion detection by ring lasers
提出了一种类似于坎特伯雷环形激光器的环形激光实验，用于探测轴子和{ \sc qed}诱导的真空双折射。它使用一个缓慢调制的磁场和一个新颖的极化几何。轴子耦合和真空双折射都会调制Sagnac拍频。一个零的结果可能会对轴子质量和双光子耦合产生敏感的限制。
1995-02-08 hep-ph hep-th
A note on polarized light from Magnetars
在最近的一篇论文中，通过测量磁星候选者的可见光的偏振度，首次在实验上观察到了真空双折射，磁星候选者是一颗中子星，其磁场可能与$B\sim 10^{13}$ ~G一样大。这种强磁场的作用是双重的。首先，恒星表面的每一点都发射出与磁场方向相关的线性偏振的偏振光。根据恒星磁轴与远处观测者方向的相对取向，一定程度的偏振应该是可见的。其次，恒星周围真空中的强磁场可以增强观测到的有效偏振度：真空双折射。我们比较实验数据和理论预期的结论是，支持的条件，真空双折射效应的强有力的证据的索赔没有得到满足。
2017-11-23 astro-ph.HE hep-ph
On the absence of shock waves and vacuum birefringence in Born--Infeld electrodynamics
该研究在Born-Infeld电动力学框架下分析真空中对向传播电磁波的相互作用，通过自相似解证明场方程可解耦，发现仅存的非线性解为不会形成冲击波的特殊行波，揭示了该理论中无冲击波与真空双折射的特性。
2024-01-30 hep-ph physics.plasm-ph quant-ph
Magnetars as Laboratories for Strong Field QED
强电磁场使真空极化，并且在存在电场的情况下产生成对的带电粒子和其反粒子。磁星是一种高度磁化的中子星，其磁场强度相当于或大于Schwinger场，产生大量的真空极化和真空双折射，感应的电场可以产生电子-正电子对，这是强场量子电动力学（QED）过程。在本文中，我们使用一个封闭的公式，在一个超临界磁场和一个亚临界电场的存在下的单圈有效作用，找到真空双折射的解析和数值，然后讨论可能的测量磁星。
2021-12-05 astro-ph.HE hep-ph
Letter of Intent: Towards a Vacuum Birefringence Experiment at the Helmholtz International Beamline for Extreme Fields
本文提出利用 HIBEF 的 ReLaX 高强度激光与欧洲 XFEL 的 X 射线自由电子激光组合，通过真空双折射现象对量子真空非线性进行首次实验发现。
2024-05-28 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Vacuum Magnetic Birefringence Experiment as a probe of Dark Sector
真空磁双折射（VMB）是量子电动力学预言的一种非线性电磁效应。除了量子电动力学的效应外，该效应还具有探测暗区的可能性。量子电动力学预言的效应是宇称保守的，但暗扇区的效应会导致宇称破坏。为了追求这种可能性，我们用适用于宇称破坏理论的广义海森堡-欧拉有效拉格朗日量计算了暗区的影响。存在各种暗扇区模型，其中暗扇区中微子的VMB实验的贡献进行了检查。这种贡献来自于光子与暗扇形Z玻色子的混合并违反宇称，从而引起宇称违反的电磁相互作用。如果当极化矢量的方向从所施加的磁场的方向旋转角度$θ_i$时，极化矢量由$ε(θ_i)$表示，则检查极化从$ε(45^\circ)$到$ε(-45^\circ)$的变化，反之亦然。来自暗扇区的贡献修改偏振变化的幅度，因此可以通过精确测量幅度来检测偏振变化。除了幅度的变化，暗扇区还引起宇称违反效应。我们还提出了一个新的计划来衡量奇偶违反的影响直接。通过测量偏振从$ε(0^{\circ})$到$ε(90^\circ)$的变化，反之亦然，使用环形法布里-珀罗谐振器，可以直接搜索效果。在这个方案中出现的信号是超越标准模型理论的宇称破坏的证据。
2018-07-01 hep-ex hep-ph hep-th
Finite-Field QED Corrections to Vacuum Birefringence and Magnetar Polarization Transport
The University of Western Ontario（韦仕敦大学）；Peaceful Society, Science and Innovation Foundation（和平社会科学与创新基金会）；The University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）
研究恒定磁场中低能光子传播，用单圈海森堡-欧拉理论保留γ_s，将双折射用于磁星极化输运。分析不同模型和位置的结果，指出重整化响应有最大值，确定真空共振可观测量对测试有限场QED最敏感。
2026-08-05 astro-ph.HE hep-ph
Cosmic Birefringence from CP-Violating Axion Interactions
本研究提出带CP破坏耦合的超轻轴子可通过核子密度源项稳定产生宇宙CMB偏振面旋转的双折射信号，利用Planck和WMAP数据将相关相互作用的约束提升最高三个数量级，并探讨了模型紫外完备化与避免精细调节的方案。
2024-08-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
In-medium polarization tensor in strong magnetic fields (I): Magneto-birefringence at finite temperature and density
在最低朗道能级近似下，研究了有限温度和密度下强磁场中费米子和反费米子对的介质极化效应。检查的积分表示的偏振张量的解析和数值方法，我们提供的实部和虚部的偏振张量后获得的真空和介质的贡献之间的微妙的相互作用基本上是由于保利阻塞效应。特别是，我们提供了一个完整的解析形式的极化张量在零温度和有限的密度，表现出一个精确的取消和相关的搬迁的奇异阈值行为的单光子衰变的费米子和反费米子对。作为介质内偏振张量的一个物理应用，我们讨论了强磁场作用下光子的偏振相关色散关系--磁双折射。
2022-09-26 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Minicharged particles search by strong laser pulse-induced vacuum polarization effects
对尚未观测到的真空双折射的激光搜索可能对携带微小部分电子电荷的非常轻的假设粒子敏感。我们表明，在当代技术的帮助下，由中等强度的光学激光脉冲驱动的偏振调查可能允许排除这些粒子候选人的参数空间的区域，这些区域迄今为止还没有被丢弃的实验室测量数据。特别注意的是高斯波剖面的作用。有人认为，在能量制度中，真空成为二向色性由于这些微电荷，探测光束通过一个分析仪设置交叉到初始偏振方向的传输概率将取决于两个诱导的椭圆率以及初始偏振平面的旋转。弱和强场制度，相对于这些微荷电粒子的属性，和强场的极化的相关性进行了研究。
2016-11-10 hep-ph
Probing the vacuum as a chiral medium
研究圆偏振背景使真空成为手性介质时线偏振光子的圆双折射，通过导数修正统一三种方法，并找到可实验探测的参数区域。
2025-10-22 hep-ph
