Pair creation by homogeneous electric field from the point of view of an accelerated observer
通过对规范的特殊选择,均匀电场中Klein-Fock-Gordon方程的算符具有boost对称性。利用这种对称性,我们得到的解决方案的标量质量场方程在这样的背景下(在电场的升压模式)。我们计算了由电场产生的粒子的光谱,就像一个加速的观察者在闵可夫斯基时空右楔的空间无限远处看到的那样。它表明,频谱和总数量的创建对测量的远程均匀加速观测者在闵可夫斯基时空是完全相同的惯性观测者。
2003-04-02 hep-th
Scattering and pair creation by a constant electric field between two capacitor plates
使用物理学修订版D中发展的量子场论方法。93,045002(2016)中,我们考虑了所谓的L-恒定电场中的粒子散射和真空不稳定性,所述L-恒定电场是限定在由有限距离L分开的两个电容器板之间的恒定电场。我们得到并分析了具有L-常数电场的Dirac和Klein-Gordon方程的特殊定态解集。然后,我们代表粒子散射的概率和真空不稳定性的特点(有关对创建)方面介绍的解决方案。从精确的公式,我们推导出的微分平均数的渐近表达式,为创建的粒子的总平均数,和真空到真空的过渡概率。利用等效原理,我们证明了由黑洞的L常数电场和引力场产生的粒子分布具有相似的热结构。
2016-03-01 hep-th
Creation of scalar particles in the presence of a constant electric field in an anisotropic cosmological universe
在这篇文章中,我们分析了在宇宙学各向异性宇宙中,当存在一个恒定的电场时的粒子产生现象。我们计算,通过Bogoliubov变换,粒子的密度数创建。
1999-09-11 gr-qc hep-th
Creation of Dirac Particles in the Presence of a Constant Electric Field in an Anisotropic Bianchi I Universe
本文计算了在恒定电场作用下,由宇宙学各向异性Bianchi I宇宙产生的Dirac粒子的密度。我们表明,粒子分布成为热时,忽略了电的相互作用。
2002-11-01 gr-qc hep-th
On Schwinger Pair Creation in Gravity and in Closed Superstring Theory
我们在引力模型的背景下研究了Schwinger对的产生过程,其中电场的反作用包含在几何结构中。背景也是II型超弦理论的精确解,其中电场由卡鲁扎-克莱因约化产生。我们得到了一个封闭的公式对创建率,包括引力反作用。在弱磁场下,它与一般的施温格公式具有相同的结构,尽管对是由施温格和昂鲁效应的组合产生的,后者是由于林德勒视界的存在。在四维时空中,在强电场下,速率变为常数。对于质量为卡鲁扎-克莱因原点的状态,速率在电场中具有类似幂的依赖性,而不是熟悉的(非微扰)指数依赖性。我们也从缠绕弦态的弦配分函数中重现了相同的公式。最后,我们评论的推广到激发弦状态。
2009-03-12 hep-th
On the String Pair Creation in Dp-Dp' Brane System
我们利用路径积分方法研究了平行Dp-Dp'(p<p')膜系统中玻色弦对的产生.我们驱动弦对的创建率通过计算的一个回路真空振幅的设置在存在的背景电场定义在DP '-膜。我们指出,正是定义在$p$空间方向(两个D膜延伸的共同方向)上的电场分量产生了对的产生
2010-11-22 hep-th
Creation of scalar and Dirac particles in the presence of a time varying electric field in an anisotropic Bianchi I universe
本文计算了在时变电场作用下,由宇宙学各向异性Bianchi I型宇宙产生的标量粒子和Dirac粒子的密度。我们表明,粒子分布成为热时,忽略了电的相互作用。
2001-12-07 gr-qc hep-th
Effect of the electric field on the creation of fermions in de-Sitter space-time
研究了(1+1)维deSitter时空中电场对真空产生自旋为1/2粒子的影响.通过引入幺正变换,求解了具有常值电场的狄拉克方程。然后应用基于Bogoliubov变换的正则方法计算了正负波矢下的对产生几率和产生粒子的密度。通过对所有允许的状态求和,每单位时间每单位长度产生的粒子数和Schwinger有效作用量的虚部都以封闭形式表示。结果表明,电场导致粒子产生的显着增强。讨论了dS空间约化为平坦Minkowski时空的弱膨胀情形和极限H=0。
2015-04-30 gr-qc hep-th
Comment on Fermionic and Bosonic Pair-creation in an External Electric Field at Finite Temperature
我们证明了与Hallin和Liljenberg在Phys.Rev.D521150(1995),(hep-th/9412188)中所作的声明相反,对于一个置于热浴中且存在外部电场的系统,其热衰变或电子对产生率的热修正在有限和无限时间内总是非零的。利用该公式,我们重新估计了不同温度、质量和时间值下的衰变率,并试图从有效作用量的虚部(利用虚时和热场论的实时公式)中,确定在高温下(在无限长的时间内),我们感兴趣的量与先前计算的量一致的参数范围。我们还指出,在严格无限的时间限制,正确的衰变率从工作中获得的哈林等。#21453;,倾向于发散。
1998-04-20 hep-th
State-Space Based Approach to Particle Creation in Spatially Uniform Electric Fields
我们的形式主义最近在(杜比等人,第七/0103228)中描述的是适用于空间均匀电场中的粒子产生的研究,集中在时间不变的电场和所谓的“绝热”电场的情况下。几个问题得到解决,将'Bogoliubov系数'的方法和'隧道'的方法到一个单一的一致,规范不变的制定。时间依赖的粒子解释的价值是通过提出一个连贯的帐户的时间发展的粒子创建过程中,粒子创建的小动量(在帧的电场),然后加速由电场,以弥补“凸起”的创建粒子预测渐近计算。一个初始状态,包括一个粒子也被认为是,其演变被描述为两个贡献的总和:“海电流”所产生的演变真空,和额外的电流所产生的初始粒子状态。
2001-10-23 hep-ph hep-th
Comment on "Creation of spin 1/2 particles by an electric field in de Sitter space"
本文的主要目的是修正V.M.在(1+1)维deSitter时空中由电场产生的费米子的密度数。Villalba in Phys.Rev.D52,3742(1995).它示出了如何的正能量和负能量的解决方案是相互连接的电荷共轭。最后提出一些意见。
2015-04-06 gr-qc hep-th
Schwinger pair creation of Kaluza-Klein particles: Pair creation without tunneling
本文研究了荷电Kaluza-Klein粒子在静态KK电场中的Schwinger对产生。我们发现,引力反作用的电场上的几何形状-这是通过纳入电力KK梅尔文解决方案-防止静电势克服的KK粒子的静止质量,从而阻碍隧道机制,这通常被认为是负责对创建。然而,我们发现,对创建仍然发生有限的速度形式上类似于经典的Schwinger结果,但通过一个明显不同的机制,涉及的Unruh效应和真空极化由于电场的组合。
2005-04-15 hep-ph hep-th
Role of gravity in the pair creation induced by electric fields
我们分析了在扩展时空背景下,由均匀的、随时间变化的电场引起的电子对产生。我们指出,在得到半经典麦克斯韦方程组时,可能有两种不同的绝热重整化概念。在闵可夫斯基空间中,这两个配方是等价的。然而,在引力存在的情况下,只有在引力场和规范场之间需要绝热层次的配方才与能量动量张量守恒相一致。
2018-09-19 gr-qc hep-th
Dynamically assisted Schwinger mechanism
我们研究了由一个强的、缓慢变化的电场(Schwinger效应)和一个弱的、快速变化的电磁场(动力学对的产生)所引起的狄拉克真空中的电子-正电子对的产生。在亚临界制度,这两种机制分别被强烈抑制,它们的组合的影响产生一个对创建率是{显着}增强。直观地说,强电场降低了动力学粒子产生的阈值--或者,快速电磁场为施温格机制产生了额外的种子。这些发现可能与计划中的超高强度激光有关。
2008-07-07 hep-th
The kinetic description of vacuum particle creation in the oscillator representation
在标量QED框架下,振子表象被用于强含时电场中真空粒子产生的非微扰描述。结果表明,与含时正则变换的Bogoliubov方法相比,该方法可以更有效地推导量子动力学方程。这KE是用于在周期性的线性和圆极化电场,也在一个恒定的磁场的存在下,包括反反应问题的情况下的真空创建的调查。特别是,这些例子被应用于一个模型说明的一些功能的真空创建的电子-正电子等离子体在计划的实验中的X射线自由电子激光。
2003-08-30 hep-th
Dynamically assisted Sauter-Schwinger effect in inhomogeneous electric fields
利用世界线瞬子方法,研究了强电场作用下弱脉冲$E'/\cosh^2(ωt)$叠加$E/\cosh^2(kx)$产生的正负电子对。如果时间Keldysh参数$γ_ω=mω/(qE)$超过一个阈值$γ_ω^{\rm crit}$,这取决于空间Keldysh参数$γ_k=mk/(qE)$,我们发现一个急剧增强的对创建概率-报告我们认为是第一个分析非微扰的结果之间的相互作用的时间和空间场依赖性$E(t,x)$在索特-施温格效应。
2016-03-07 hep-th
Pair creation in electric fields
本文回顾Sauter-Schwinger对产生研究的历史,介绍世界线瞬子形式体系和适配版Dirac-Heisenberg-Wigner形式体系两项新进展,助力复杂场对产生率计算与粒子时空形成研究。
2024-06-19 hep-ph hep-th
Influence of a Minimal Length on the Creation of Scalar Particles
本文研究了在存在最小长度的电场作用下标量粒子对的产生问题。在动量空间中给出了Klein-Gordon方程的两组精确解.然后应用基于Bogoliubov变换的正则化方法,将“in”态和“out”态联系起来,计算了产生一对粒子的概率和平均产生粒子数。计算每单位时间每单位长度产生的粒子数,这与实验测量直接相关。它示出,与一个电场小于临界值,最小长度最小化粒子创建。它表明,还表明,零最小长度的限制再现相应于普通量子场的已知结果。
2014-05-20 hep-th
Fermionic and bosonic pair creation in an external electric field at finite temperature using the functional Schrödinger representation
我们解决了费米子和玻色子的密度矩阵的时间演化的存在下,一个均匀的,但时间相关的外部电场。由外场产生的粒子的数量,以及它们在动量空间中的分布被发现有限的时间。此外,我们还计算了在系综中找到给定数量粒子的概率。在所有情况下,都有一个非零的热贡献。玻色子和费米子密度矩阵用“泛函场基”表示。这构成了“场基”概念到费米子的延伸。
1995-01-09 hep-ph hep-th
Creation of quasiparticles in graphene by a time-dependent electric field
研究了在空间均匀含时电场作用下,石墨烯真空态产生无质量准粒子对的过程。为此目的,(2+1)维量子电动力学的形式主义适用于一个非平稳背景的情况下,允许任意时间依赖的S-矩阵制定的问题。每单位石墨烯面积产生的对的数量通过具有满足$t\to-\infty$的一些初始条件的复频率的振荡器类型的二阶微分方程在$t\to\infty$处的渐近解来表示。所得结果适用于特定依赖于时间的电场,并给出了Dirac方程的精确解。根据电场的参数,在各种不同的制度下分析计算每单位面积产生的对的数量。作为我们的形式主义的一个特殊情况下,我们的形式主义的调查较早的情况下,静态电场。结果表明,在一个时间依赖的字段的创建率往往大于在一个静态的字段。
2013-06-08 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Particle creation in a time-dependent electric field revisited
我们采用一般的形式主义分析高斯态的量子化场的演化在含时背景中的薛定谔图片(arXiv:0708.1233和0708.1237中详细介绍),研究的例子空间均匀的电场背景(在含时规范),这是保持打开了一段有限的时间。特别是,我们研究的\emph{time-dependent}粒子的内容,定义在瞬时本征态的概念,并描述它如何捕获的量化场模式的时间演化。实际的粒子创建过程发生在相对较短的时间间隔内,并且粒子含量相当快地饱和。我们还比较了\emph{power spectrum}的场模式,计算的渐近极限,与相应的情况下,在宇宙学德西特背景。作为上述一般模型的一个特定的限制情况下,在时间上本地化的尖峰电场的影响下的粒子创建,也被认为是。
2008-05-28 gr-qc hep-th quant-ph
Momentum spectra of particles produced in a single pulse of an electric field
本文研究了标量量子电动力学中电场的单脉冲中粒子的产生。首先,我们确定的参数区域的理论,动力学对创建和Schwinger机制分别占主导地位。然后,粒子产生的总特征的解析表达式确定的情况下,Schwinger机制占主导地位。我们还比较了我们的结果与那些在一个恒定的电场与有限的时间间隔。这些结果在强场区域一致,但它们在一般场强上不同。我们确定这种差异的原因与非微扰效应的高频光子在外部电场。
2014-11-20 hep-ph hep-th
Pair creation by time-dependent electric fields: Analytic solutions
精确的解析解的时间演化的QED真空中产生的均匀电场,是在负无穷大开始的电磁开关的对的密度。对的产生是由狄拉克-海森伯-维格纳函数描述的[物理评论D 44,1825(1991)]。显式的解决方案是通过推广的旋量分解的方法来处理时变电场。本文的主要结果是电子对密度是场强的解析函数,它可以展开成收敛的幂级数。因此,施温格公式中存在的本质奇点应归因于与时间无关的场产生对的过程的无限长的持续时间。
2013-09-23 hep-th math-ph math.MP
Effect of electromagnetic fields on the creation of scalar particles in a flat Robertson-Walker space-time
研究了电磁场对平坦Robertson-Walker时空中真空产生标量粒子的影响。求解了变电场、恒磁场下的Klein Gordon方程。应用Bogoliubov变换方法计算了粒子对的产生几率和产生粒子的数密度。它表明,电场放大创建的标量粒子,而磁场最小化它。
2012-05-23 gr-qc hep-th
On the Electric-Magnetic Duality Symmetry: Quantum Anomaly, Optical Helicity, and Particle Creation
众所周知,并不是经典场论的每一种对称性都是它的量子场论的对称性。当这种情况发生时,我们称之为量子反常。反常的存在意味着某些经典Noether荷在量子理论中不再守恒。在本文中,我们讨论了量子电磁场在引力存在下传播的一个新例子。我们认为在弯曲时空中,无源麦克斯韦作用量在电磁对偶旋转下的对称性是反常的。与这些变换相关联的经典Noether电荷解释了电磁场的净圆偏振或光学螺旋度。因此,我们的结果描述了时空曲率改变光子螺旋度的方式,开启了通过观测光子偏振从强引力场中提取信息的可能性。我们还认为,这种异常的物理后果可以理解的引力场光子的非对称量子创造。
2018-12-19 gr-qc hep-th
Violation of vacuum stability by inverse square electric fields
在强背景QED框架下,我们研究了含时平方反比电场的粒子产生(Schwinger效应)。为此,我们找到了相应的Dirac和Klein-Gordon方程的精确的内解和外解,计算了真空到真空的几率以及从真空产生的电子对的微分平均数和总平均数。对于随时间缓慢变化的电场,我们提出了详细的计算的Schwinger效应,并讨论可能的渐近制度。所得结果与局部恒定场近似下电场产生粒子效应的普遍估计一致。还详细讨论了非对称位形对应的微分量和总量。最后,采用平方反比电场模拟开关过程。然后,所考虑的情况下进行比较的指数电场被用来模拟开关过程。
2019-01-07 hep-th
WKB approach to pair creation in spacetime-dependent fields
例如,除了在静态势场中的隧穿,WKB方法是一种强大的非微扰近似工具,用于研究由于时间依赖的背景场而产生的粒子,例如宇宙粒子产生或Sauter-Schwinger效应,即,强电场中电子-正电子对的产生。然而,我们对依赖于空间和时间的背景场中粒子产生过程的理解还相当不完整。为了探索这个方向,我们提出了一个推广的WKB方法,真正的时空相关的领域,并将其应用到时空相关的质量的情况下。
2019-06-28 hep-th
Electron-positron pair creation in a vacuum by an electromagnetic field in 3+1 and lower dimensions
本文计算了在3+1维真空中,由任意大小和方向的恒定均匀电场和恒定均匀磁场组成的外电磁场产生正负电子对的几率.在适当的外场下,在2+1维和1+1维中也研究了同样的问题,得到了类似的结果.
1999-01-28 hep-th
Effects of Magnetic Fields on String Pair Creation
本文计算了一般均匀电磁场中开弦在不同时空维下的对产生率。显示关于纯电动背景的情况的校正。特别是,在一个Born-Infeld行动的形式的贡献是派生和它的作用,在目前的情况下强调
2000-04-06 hep-th
Semiclassical pair production rate for rotating electric fields
我们半经典地研究了随时间变化的脉冲旋转电场的施温格对产生。为了做到这一点,我们解决了狄拉克方程的两个组件领域在WKB近似。结果表明,对于二分量场,产生对的自旋分布一般不是$1:1$。结果表明,旋量和标量量子电动力学(QED)的对产生率是不同的,即使对于一对转折点。对于旋转电场,对产生速率由具有特定自旋的粒子支配,这取决于对于一定范围的脉冲长度和频率的旋转方向。给出了常旋转场动量谱的解析解。我们发现干涉效应不仅在动量谱中,而且在旋转电场的总粒子数中。
2015-02-09 hep-th
Pair creation of neutral particles in a vacuum by external electromagnetic fields in 2+1 dimensions
具有磁矩的自旋为1/2的中性费米子可以通过非最小耦合与电磁场相互作用。在2+1维中,电磁场强度对磁矩的作用与矢量势对电荷的作用相同。这种二重性使人们能够从带电粒子的已知结果中得到中性粒子的物理结果。给出了在恒定均匀电荷和电流密度产生的非均匀电磁场作用下,真空中中性粒子-反粒子对产生的几率。
1999-09-08 hep-th
Black Hole Pair Creation and the Entropy Factor
它表明,在瞬子近似的黑洞的创建率总是增强的一个因素的指数的黑洞熵相对于创建致密的物质分布(恒星)的速度。这个结果适用于任何可以用哈密顿形式表示的引力场和物质场的一般协变理论。它推广了Einstein-Maxwell理论中用磁场产生磁荷黑洞对的结果。本文详细讨论了Einstein-Maxwell理论中由电场产生带电黑洞对的特例。
1995-02-03 gr-qc hep-th
Vacuum instability in external fields
我们研究了在任意时空维度中由外部电场产生的粒子,特别是在有限时间内作用的场。给出了真空不稳定性的时间和量纲分析。结果表明,由准恒定电场产生的粒子分布可以写成一种具有热性质的形式,并且似乎是普遍的。例如,将其应用于外部恒定引力场中的粒子创生,精确地再现了霍金温度。
1996-03-22 hep-th
On the scalar tachyons creation in noncommutative de Sitter space-time
本研究通过求解变形Klein-Gordon方程与Bogoliubov变换,分析非对易德西特空间的标量快子产生,发现其能谱为热分布、非对易性降低有效温度,且非对易参数作用等价于标准粒子产生中的电场。
2025-06-08 hep-th
Creation of neutral fermions with anomalous magnetic moment from vacuum by inhomogeneous magnetic field
到目前为止,人们还不知道中性粒子在强不均匀磁场中产生(由于它们的磁矩)的一致描述(基于量子场论)。提供这样的描述是本文的一部分。在所开发的方法的框架中,我们表明,在特定的情况下,该问题可以在技术上减少到由非线性标量势给出的电场的带电粒子创建的问题。我们再次分析后一个问题,考虑到现有的方法,并制定第一次从QFT的角度来看,它的解决方案。作为最后的结果,我们计算了中性粒子的产生从真空中的线性增长的磁场。
2012-11-15 hep-th
Semiclassical Calculation of Photon-Stimulated Schwinger Pair Creation
本文研究了光子在外加恒定电场中产生的正负电子对。所提出的治疗是基于一个纯粹的准经典计算的虚部上壳光子偏振运营商。通过使用这种方法,我们发现的对生产率的光子与偏振平行,以及正交的外部电场中的参数$eE / m ^ 2$,这是最近发现的其他方法的领导秩序。对于正交极化,我们还发现了一个新的贡献率,这是导致在光子能量的电子质量的比率$ω/m$。我们还再现了一个纯粹的几何计算的指数因子的概率刺激对创建在任意能量的光子。
2010-01-19 hep-ph hep-th
Physical stability of the QED vacuum
本文仅用场论中那些预言已被实验证实的方法研究了由电场产生电子-正电子对的可能性。这些方法包括量子电动力学的微扰方法和经典电动力学的基础。这种方法包括反作用。它被发现,真空总是稳定的,在这个意义上说,对创建,如果发生,不能被解释为真空的衰变,而是作为一个衰减的电场的源或作为一个类似于韧致辐射的过程。同时还发现,在静态电场中不存在电子对的产生,因为这与能量守恒是不一致的。讨论了发散微扰展开式的Borel求和所引起的非微扰问题。有人认为,传统的方法,预测对创建一个经典的背景电场不能作为近似。定性地讨论了与由引力场产生粒子的可能性的类比。
2001-06-18 gr-qc hep-ph hep-th
Schwinger pair creation with the backreaction in 3 + 1 dimensions
在这项工作中,我分析了QED时空晶格的结构,并从热力学的角度回顾了Schwinger对创建过程。这一观点使动力学平均场计算的3 + 1维Schwinger对创建与反反应。作为一个例子,我演示了如何评估在一个有限的体积与外部电场打开$t = 0$对创建。数值结果显示了反作用对外场的响应以及对电子对产生的影响。
2023-02-10 hep-lat hep-th
Mining the quantum vacuum: quantum tunnelling and particle creation
从真空中产生粒子是粒子物理学的一个引人注目的方面。最好的例子是在强电场中产生粒子的Schwinger过程和从黑洞产生粒子的Hawking过程。这些过程可以被看作是粒子从真空中的量子隧穿。隧道的方法,以及密切相关的瞬子或复杂的路径的方法,在这里进行审查,重点在复杂的坐标平面上的路径。该方法被应用到粒子生产从一个黑洞在磁场,其中超高能带电粒子产生。
2023-03-02 hep-th
One-loop energy-momentum tensor in QED with electric-like background
我们得到了类电背景下狄拉克场的平均能量动量张量和平均电流密度的非微扰单圈表达式。这种计算的目的之一是在这样的理论中给出一个一致的反作用描述。两种情况下的初始状态被认为是:真空状态和热平衡状态。首先,我们对真空初态进行计算。在得到的表达式中,我们分离的贡献,由于粒子产生和真空极化。后者的贡献与海森堡-欧拉拉格朗日量有关。然后,我们研究了热初态的情况。在这里,我们分离的贡献,由于粒子的创建,真空极化,和贡献,由于在初始状态的粒子的外部场的工作。所有这些贡献进行了详细研究,在不同的制度,弱和强的领域和低温和高温。所得到的结果使我们能够建立限制的电场和它的持续时间下,QED与一个强的恒定电场是一致的。在这样的限制下,可以忽略由电场产生的粒子的反反应。所得结果将Heisenberg-Euler的能量密度计算推广到任意强电场的情形。
2012-06-30 hep-th
Pair creation and axial anomaly in light-cone $QED_2$
在光锥坐标系下,对$x^+ > 0$和$x^- > -L$,在任意$x^+$依赖的电场存在下,精确求解了1+1维质量Dirac方程.我们的解决方案解决了$p^+ = 0$的歧义。我们还得到了一个正电场的对产生的一个回路率,计算的矢量和轴向矢量电流的期望值,并恢复了众所周知的异常$e^2 E/π$在后者的发散。最后一个有趣的结果是,该理论似乎在无限$L$的极限下表现出相变。
2001-11-07 hep-ph hep-th
Production of Dirac Particles in External Electromagnetic Fields
本文研究了Minkowski时空中自旋为1/2的粒子对的产生,得到了电磁场存在下Dirac方程的精确解,并利用它们确定了Bogoliubov系数。产生的粒子数密度取决于电场和磁场的强度。
2017-09-29 hep-th
Electron-positron pair creation induced by multi-pulse train of electric fields: effect of randomness in time-delay
Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所)
研究发现,随机时间延迟可显著增强多脉冲电场序列中电子-正电子对产生中心峰值,为优化电场配置提供新思路。
2025-12-12 hep-ph hep-th quant-ph
Particle creation in the presence of minimal length: The time dependent gauge
本文研究了存在最小长度的恒定电场中标量粒子对的产生问题。通过路径积分方法得到了相应格林函数的封闭表达式。然后,通过将这个函数投影到输出粒子和反粒子态上,我们计算了产生一对粒子的概率和产生粒子的数密度。由此导出了极小长度对霍金温度和黑洞熵的修正。它表明,第一个修正是一个对数项与负的数值因子。我们还研究了半经典WKB近似在对产生率计算中的应用。结果是,与普通情况不同,即使对于恒定电场,存在最小长度的WKB近似也不能给出精确的速率。
2022-08-25 gr-qc hep-th
Geodesic deviation and particle creation in curved spacetimes
本文提出了一个量子力学图象,它把加速测地线偏差与弯曲背景时空中通过量子隧穿产生大质量粒子联系起来。这种效应类似于由电场产生的电子对,并自然地导致在德西特和超光速FRW时空中产生大质量粒子。在德西特空间中每单位体积和时间的粒子生产的概率计算在领先的半经典近似,并与先前获得的表达式相吻合。
2011-08-13 gr-qc hep-th
On the Instability of Global de Sitter Space to Particle Creation
我们表明,全球de Sitter空间是不稳定的粒子创造,即使是一个大规模的自由场论没有自相互作用。O(4,1)de Sitter不变态是粒子和反粒子解在渐近过去和未来的确定相位相干叠加,因此不是真正的真空态。在由恒定均匀电场产生粒子的密切相关的情况下,构造类似于de Sitter不变量的时间对称状态,其也不是稳定的真空状态。我们提供了必要的一般框架来描述粒子的创建过程中,平均粒子数,和动力学量,如能量动量张量和电流的创建粒子在德西特和电场背景实时,建立连接到动力学理论。我们计算了在整体S^3截面的早期初始化的de Sitter空间中绝热真空态的能量-动量张量,并表明在收缩阶段的粒子产生导致在稍后的时间呈指数级大的能量密度,需要包括它们的反反应效应,并导致时空在膨胀阶段开始之前与整体de Sitter空间的大偏差。
2013-09-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A simple way to take into account back reaction on pair creation
我们提出了一种简单而系统的方法来解释四维标量QED中由于对的产生而对背景场产生的反作用。该方法可直接推广到重力背景。在瞬时开启恒定电场背景的QED情况下,我们得到了一个非常简单的衰减率公式。
2010-03-08 cond-mat.other gr-qc hep-ph
Backreaction of Schwinger pair creation in massive QED$_2$
粒子-反粒子对可以由背景电场通过施温格机制产生,只要它们是无约束的。如果像QED中的(3+1)- $d$那样,这些粒子是有质量的,那么粒子的产生率将被指数地抑制在阈值场强之下。在这个阈值以上,产生电子对的能量必须来自电场本身,它最终应该弛豫到阈值强度。然而,以自洽的方式计算这种弛豫是困难的。Chu和Vachaspati在无质量QED $_2$ [1]中利用二维玻色子化解决了这个问题。当裸费米子无质量时,对偶玻色子化理论是自由的,可以精确地分析电容器放电[1],但是,考虑到理论表现出限制,在解释时需要特别注意。在本文中,我们重新解释了[1]的发现,其中电容器施温格通过电中性偶极介子产生放电,并将其推广到费米子具有裸质量的情况。重要的是,我们注意到,当电容器的初始电荷比费米子的电荷大时,$Q \gg e$,玻色化模型的经典运动方程精确地表征了放电的动力学。对于无质量QED $_2$,我们发现,放电被抑制低于临界板分离,这是相称的长度尺度与介子偶极矩。对于大质量QED $_2$,我们还发现了一个类似于(3+1)- $d$的质量阈值,并证明了电场弛豫到一个与初始电荷成正比的最终稳态.我们讨论了我们的研究结果的更广泛的影响,并确定了将这种治疗扩展到更高维度的挑战。
2021-10-29 hep-ph hep-th
Ballistic transport, chiral anomaly and emergence of the neutral electron - hole plasma in graphene
采用动态“一次量子化”方法定量描述了石墨烯中电场作用下粒子-空穴激发的相干产生过程。我们用紧束缚模型计算了在弹道区的电流密度、电子对数目和能量的演化。计算了直流和交流电场强度$E$的三阶级数。我们展示了远离两个狄拉克点的物理如何以线性响应进入各种物理量,以及它如何与手征反常相关。得到了三次谐波和电导率的虚部。结果表明,在一定的时间尺度$t_{nl}\propto E^{-1/2}$的物理行为显着变化和微扰理论打破。除了线性响应物理探索使用的第一个量子化方程的精确解。而对于小电场,I-V曲线是线性的,其特征在于通用的最小电阻率$σ=π/2(e^{2}/h)$ %,在$t>t_{nl}$处,电导率快速增长。大量的电子对产生(速率为$E^{3/2}$),类似于QED中Schwinger从真空中产生的电子-正电子对,导致在$t_{nl}$阶的弹道时间产生电子-空穴等离子体。这一过程由弛豫复合终止。
2010-04-07 cond-mat.mes-hall hep-th
Particle creation by strong fields and quantum anomalies
强时变背景产生粒子是量子场论的一个可靠预测。场论的另一个公认的特征是经典对称性并不总是扩展到量子化理论。当这种情况发生时,我们称之为量子反常。在这篇文章中,我们讨论了两个预测之间的纠缠关系,涉及手征异常与粒子创建的基本过程。在这一背景下,我们还将论证无源麦克斯韦理论在电磁对偶旋转下的对称性在弯曲时空中是反常的。这是一种量子效应,可以理解为费米子手征反常在自旋为1的场中的推广。这意味着在引力场中传播的光子的净偏振可以随时间变化。
2021-11-20 gr-qc hep-th
Holographic Schwinger Effect
在N=4超对称Yang-Mills理论的库仑分支上研究了外加电场作用下W玻色子隧穿对的产生.我们使用AdS/CFT全息找到一个推广的Schwinger公式对生产率的强耦合,平面限制,其中包括交换的虚拟无质量粒子的所有订单。我们发现,对创建公式有一个上限临界电场超过该过程不再是指数抑制。临界场的值与在AdS 5XS 5背景中探测D3-膜的Born-Infeld作用中发生的值相同。
2011-09-13 hep-ph hep-th
Schwinger effect in inhomogeneous electric fields
量子电动力学中的真空在外部电场存在的情况下对多体态的形成是不稳定的,表现为电子-正电子对的产生(施温格效应)。这种效应一直是一个长期存在但仍未观察到的预测,因为迄今为止所需场强的产生还不可行。然而,由于新一代高强度激光系统的出现,如欧洲XFEL或极光基础设施(ELI),这种效应最终可能在未来几十年内被观察到。基于等时Wigner形式,研究了具有时间和空间变化的电场中的Schwinger效应。对于含时电场中的Schwinger效应,导出了静态和脉冲电场作用下等时Wigner函数的解析表达式。此外,对创建过程中存在的脉冲电场与子周期结构,作为一个现实的激光脉冲的模型,检查。最后,在一个简单的空间和时间相关的电场中的Schwinger效应的从头计算模拟进行了第一次,允许计算的时间演化的各种可观的像电荷密度,粒子数密度或创建的粒子数。
2011-06-29 hep-ph hep-th quant-ph
Pair Production in time-dependent Electric field at Finite times
Raja Ramanna Centre for Advanced Technology(拉贾·兰纳高级技术中心);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所)
本文研究了时间依赖电场在有限时间下真空粒子对产生的行为,通过分析分布函数的振荡模式揭示量子干涉效应,并探讨了多光子跃迁的作用。
2026-01-08 cond-mat.other hep-ph hep-th