Pair Production by a Constant External Field in Noncommutative QED
本文研究了非对易空间中恒定电磁场背景下的QED。在这种背景下,利用非对易Dirac方程的显式解,我们证明了存在定义明确的进出渐近态和因果格林函数.我们计算这种情况下的电子对产生率。我们表明,在树的水平,非交换性不会改变对生产和阈值电场。我们还计算了考虑第一回路修正的电子对产生率。在这种情况下,我们表明,阈值电场的非对易性效应降低。
2000-12-04 hep-ph hep-th
Nondecoupling phenomena in QED in a magnetic field and noncommutative QED
研究了强恒定磁场中QED的动力学性质及其与非对易QED的联系。结果表明,在最低朗道能级(LLL)占优区,费米子行列式中的U(1)规范对称性转化为非对易的$U(1)_{nc}$规范对称性.在这个区域中,有效作用量与非对易QED中的作用量密切相关,原来的U(1)规范沃德恒等式被打破(LLL反常)。另一方面,它示出,虽然在红外区域中的无限数量的更高的朗道水平的每一个的贡献被抑制,它们的累积贡献不是(非去耦现象)。这导致了红外动力学中原始U(1)规范对称性的恢复。这一现象背后的物理学反映了在这个问题中,在空间无限大的边界动力学的重要作用。
2005-01-18 cond-mat.mes-hall hep-ph hep-th
Strong Field, Noncommutative QED
本文综述了强背景场在非对易QED中的作用。从非对易麦克斯韦方程和狄拉克方程开始,我们描述了如何结合非对易和强场效应修改费米子和光子的传播。我们扩展这些研究超出了恒定背景的情况下,给出了一个新的和揭示的光子色散关系的解释。考虑在背景场的散射,我们然后表明,非对易光子是主要负责产生强场QED结果的偏差。最后,我们提出了一种构造非对易QED规范不变变量的新方法,并用它分析了零背景场的物理性质。
2010-05-26 hep-ph hep-th math-ph
Hydrogen and muonic-Hydrogen Atomic Spectra in Non-commutative Space-Time
电子氢和μ子氢的比较表明,两个体系的兰姆位移测量值相差约为$(\frac{m_μ}{m_e})^{4-5}$量级。我们研究了非对易$QED$中氢原子的光谱,比较了非对易效应对两种束缚态的影响。我们证明了在Lorentz破坏的非对易QED中NC-修正的比例是$(\frac{m_μ}{m_e})^3$,而在Lorentz守恒的NC QED中是$(\frac{m_μ}{m_e})^5$ .氢原子兰姆位移中的$1 \,Hz\ll 3\,kHz$的不确定性导致了洛伦兹破坏非对易QED中的$10 \,MHz$和洛伦兹守恒非对易QED中的$400 \,GHz$的NC修正。
2014-12-16 hep-ph hep-th
Noncommutative QED and $γγ$ scattering
研究了规范场具有Yang-Mills型耦合的非对易QED(NCQED)中的$γγ$散射,对散射过程作出了新的贡献,使其在树水平上发生成为可能.该过程发生在标准模型(SM)的一个循环级别,并且可能是SM之外的物理学的重要信号。但发现标准模型的贡献远远超过了非对易情形的树级贡献。
2001-11-07 hep-ph
Supersymmetric Noncommutative QED and Lorentz Violation
我们考虑了在软破缺超对称非对易QED中在回路水平上诱导的洛伦兹破坏算子。通过有限的修正产生了在超对称极限中被禁止的危险算子,超对称破缺的尺度作为规范不变的调节器。我们比较了最危险的循环效应,在非对易理论截断的动量空间截止,并找到显着改善的界限。
2002-09-10 hep-ph
Signals for Noncommutative QED at High Energy $e^+e^-$ Colliders
我们研究了质心能量超过1 TeV的$e^+e^-$对撞机(如CLIC)上非对易QED的签名。对于1 ab $^{-1}$或更高的积分亮度,对相关质量标度的灵敏度可能大于$\sqrt s$。
2002-01-29 hep-ph
Laser intensity effects in noncommutative QED
我们讨论了QED的双重扩展,假设存在由超强激光提供的强外场和时空的非对易性。虽然非对易效应使电子的强度引起的质量移动保持不变,但光子的性质发生了显着变化:它们获得了不再像光的准动量。我们研究的后果,这种结合的非对易强场效应的基本轻子光子相互作用。
2010-02-17 hep-ph
Pair Production of Neutral Higgs Bosons through Noncommutative QED Interactions at Linear Colliders
本文研究了在直线对撞机上通过中性希格斯玻色子(H)对产生探测非对易QED的可行性。这是基于在NCQED中H直接与光子相互作用的假设,正如对称性考虑所建议的那样,并且我们以前对π^0-光子相互作用的研究强烈暗示了这一点。与标准模型(SM)的结果相比,我们发现了以下显著的特征:(1)1 TeV量级的NC尺度下的截面一般较大;(2)对初始光束偏振的依赖性完全不同;(3)极角和方位角的分布不同;(4)由于地球自转导致的昼夜不对称性。这些将有助于将NC信号与SM或LC处的其他新物理中的信号分离。我们强调正确处理的洛伦兹不变性问题的重要性,并显示如何地球的旋转的影响可以被用作我们的目的,寻找NC信号的优势。
2001-10-12 hep-ph hep-th
Signals for Noncommutative QED at Future $e^+e^-$ Colliders
在质心能量为0.5-5 TeV的$e^+e^-$对撞机上研究了非对易QED的特征。对于0.5-1 ab $^{-1}$或更高的积分亮度,对相关质量标度的灵敏度可能大于$\sqrt s$。
2002-03-25 hep-ph
Light Propagation in a Background Field for Time-Space Noncommutativity and Axionic Noncommutative QED
研究了背景电磁场中时空非对易性对光传播的低能效应。与前面的一些说法相反,我们发现消失的时空换向器$[\hat{x}^i,\hat{x}^0]= 0$没有偏振旋转,虽然色散关系被修改,允许传播速度比真空光速。对于非零的$[\hat{x}^i,\hat{x}^0]$,在适当的量子化条件下,当物理场通过Seiberg-Witten映射定义时,发现实际上不存在朴素旋转效应。我们还考虑了弱耦合到小质量粒子如轴子的非对易QED。非交换性被发现占主导地位的逆振荡长度,相比轴子质量和QED效应,混合粒子质量小于$10^{-12} eV$。基于光子-轴子跃迁速率的轴子耦合的常规约束是未修改的,然而诱导椭圆率与非对易性平方长度尺度成比例。这最后一个效果被发现是太小,以解释由PVLAS实验报告的椭圆率,但无法用传统的量子电动力学或轴子物理解释。
2006-07-29 hep-ph hep-th
Chiral dynamics in QED and QCD in a magnetic background and nonlocal noncommutative field theories
研究了强磁场中QED和QCD手征动力学与非对易场论(NCFT)的联系。结果表明,这些动力学决定了复杂的非局部NCFT。特别是,虽然在这些规范模型中的电中性复合材料的相互作用顶点可以表示在空间与非交换的空间坐标,有没有场变换,可以把在文献中考虑的常规形式的顶点。它不同于磁场中的Nambu-Jona-Lasinio(NJL)模型,在该磁场中可以找到这样的场变换,代价是在场传播子中引入指数阻尼形状因子。这两类模型之间的关键区别在于它们之间相互作用的性质,在NJL类模型中是短程的,而在规范理论中是长程的。本文简要讨论了与规范模型相联系的NCFT在描述具有长程相互作用的凝聚态系统中的量子霍尔效应中的作用。
2005-10-18 cond-mat.mes-hall hep-ph hep-th
Noncommutative QED corrections to e^+e^-\toγγγat linear collider energies
在非对易量子电动力学(NCQED)框架下,计算了非偏振和偏振光束作用下$e^+e^-\toγγγ$过程的总截面、角分布和能量分布。计算是在碰撞电子和正电子质心进行的,并对适合于未来直线对撞机的能量和积分亮度进行了评估。我们发现,通过使用非偏振光束,它是可能的探测违反洛仑兹对称性的方位角依赖的截面。此外,与极化光束的左右不对称的CP违反NCQED振幅可以用来获得超过1.0 TeV的非对易尺度$Λ_{NC}$的界限。
2005-09-09 hep-ph
Phenomenology of Lorentz-Conserving Noncommutative QED
最近提出了一种洛伦兹守恒的非对易场论(NCFT)。该理论的基本李代数与多普利歇、弗雷登塞尔和罗伯茨的李代数相同。在洛伦兹守恒的NCFT中,表征正则NCFT的矩阵参数{theta}^{mu nu}被提升为变换为洛伦兹张量的算子{theta hat}^{mu nu}。在本文中,我们计算的唯象后果的QED版本的这个理论,通过看各种对撞机过程。特别地,我们计算了Moller散射、Bhabha散射、e^+e^-> mu^+ mu^-和e^+e^-> gamma gamma的修正。我们从LEP现有的实验中获得了非对易性尺度的界限,并对未来对撞机实验中可能出现的情况进行了预测。
2003-05-20 hep-ph
Compton scattering in Noncommutative Space-Time at the NLC
本文研究了非对易QED(NC QED)中的康普顿散射。NC QED中的相互作用具有动量相关的相位因子,规范场具有Yang Mills型耦合,这改变了截面,与对易标准模型不同。在运行于$e γ$模式的下一代线性对撞机(NLC)上研究了非对易时空的对撞机信号。不同的极化情况下的结果,它表明,康普顿过程可以探测的非对易尺度在1 - 2.5 TeV的范围内,典型的建议NLC能量。
2001-01-04 hep-ph
Backward Compton Scattering and QED with Noncommutative Plane in the Strong Uniform Magnetic Field
研究了在强均匀磁场中,由最低朗道能级(LLL)效应引起的非对易面(NCP),以及具有NCP的QED(QED-NCP)。类似于量子霍尔效应的凝聚态理论,引入了有效填充因子$f(B)$来表征电子停留在LLL上的可能性。计算了初始光子非偏振和偏振时加速器中后向康普顿散射微分截面的解析和数值结果。本文对BL 38 B2的现有资料进行了粗略的分析,并与数值预报作了比较。我们提出了一种精确测量强垂直磁场中后向康普顿散射微分截面的方法,这将有助于揭示QED-NCP效应。
2008-05-14 cond-mat.mes-hall hep-ph
Advances in QED with intense background fields
即将进行的和计划中的实验结合了越来越强的激光和高能粒子束,将获得非线性、相对论、量子效应的新机制。这种改进的实验能力推动了QED在强背景场中的实质性进展。我们在这里回顾了在过去十年中取得的进展,重点是理论和现象学。当达到更高的强度时,有必要考虑散射粒子数和环数的高阶过程,并考虑非微扰物理(例如Schwinger效应),极端强度需要重新计算环膨胀。除了增加强度外,实验将达到更高的准确性,这些改进与理论的发展相匹配,例如近似框架,有限尺寸效应的描述以及分析的物理现象范围。已经取得实质性进展的主题包括:辐射反应,自旋和极化,非线性量子真空效应以及与其他领域的联系,包括标准模型之外的物理学。
2023-01-31 hep-ph hep-th physics.plasm-ph
Some Phenomenological Consequences of the Time-Ordered Perturbation Theory of QED on Noncommutative Spacetime
最近提出了一个在非对易时空上进行微扰理论的框架。它保持了S矩阵的酉性,并且不同于在时间与空间不交换时已经在最低阶微扰中的天真的、流行的方法。在本工作中,我们通过e^+e^- \to μ^+μ^-,H^+H^-,H ^0 H ^0过程,研究了它在直线对撞机上,特别是在DESY的TESLA上的唯象意义。结果确实被发现是非常不同的,从那些在天真的方法。前两个在树级得到校正,而不是在朴素方法中的空结果,而第三个仅在低能量限制中与朴素结果一致。地球自转的影响被纳入。当NC尺度与对撞机能量相当时,NC信号通常是显著的。如果不是这种情况,由于洛伦兹破坏和地球自转引起的事件的非平凡方位角分布和昼夜不对称性将有助于识别信号。我们还简要地评论了高能量行为的横截面,线性增长的质心能量平方,并认为它不一定矛盾的一些声明,例如,弗洛伊萨特-马丁界限,在普通理论中实现。
2002-12-12 hep-ph hep-th
Noncommutative QED and the Lifetimes of Ortho and Para Positronium
我们研究的影响,包括与非对易扩展的量子电动力学- NCQED -的邻位和对位电子偶素(\Trip和\Sing)基态的衰变。在NCQED中,限制\Trip衰减到奇数个光子和\Sing衰减到偶数个光子的众所周知的电荷共轭参数不再获得。相反,\Sing的主要双光子衰变模式伴随有三光子模式。\Trip的主要三光子衰变模式得到了NCQED修正,但在弱结合极限下没有相应的双光子衰变模式。对$P_s$三光子衰变模式的这些修正具有不同的能量分布,但它们的影响太小,无法解释\Trip寿命的观测值和计算值之间的任何差异。
2002-12-09 hep-ph
Testing nonlinear-QED at the future linear collider with an intense laser
未来的直线对撞机将在高达1 TeV的高能量下碰撞密集的$e^+e^-$聚束,在相互作用点(IP)产生非常强烈的电磁场。这些领域是强大的,足以导致影响所有IP过程的非线性效应,这是描述强场物理理论。为了测试这一理论,我们提出了一个实验,将集中在LC电子束IP后的强激光。在SLAC E144进行的类似实验研究了非线性康普顿散射,使用46.6 GeV的电子束产生Breit-Wheeler对。在未来的LC中,更高的光束能量将允许对这些现象进行更精确的研究。还可以研究质量位移和自旋相关效应。
2014-04-03 hep-ph
Superluminal Noncommutative Photons
借助于Seiberg-Witten映射,可以从非对易QED得到变形QED的有效作用量。从变形QED出发,我们研究了光子在电磁场背景中的传播,直到非对易性参数的首阶。在我们的背景下(电场和磁场都平行于坐标轴$x^1$,非对易性参数的非零分量为$θ^{23}$),我们发现电场对光子的传播没有影响,但光子的速度可以大于光速($c=1$)当光子的传播方向垂直于背景磁场的方向时,而当传播方向平行于背景磁场时,光锥条件不变。简要讨论了与超光速光子有关的因果关系。
2001-08-04 gr-qc hep-ph hep-th
High-energy behavior of strong-field QED in an intense plane wave
强场QED辐射修正的解析计算表明,在强平面波存在下,高能区理论的有效耦合可能随能量标度的$(2/3)$次方而增加。这些发现提出了一个问题,即它们与真空中QED辐射修正的相应对数增加是否相容。然而,强场QED中的所有这些分析结果都是在背景常数交叉场的极限情况下得到的。从一般平面波的极化算符和质量算符出发,证明了常交叉场极限和高能极限是不可对易的,并确定了区分这两种极限阶次的物理参数.因此,我们发现,幂律标度在渐近大的能量尺度严格地说只涉及到一个恒定的交叉背景场的情况下,而在一般的平面波的高能辐射校正依赖于能量尺度在真空中。然而,我们也确认了通过现实的设置来实验性地测试"幂律“制度的可能性,例如,高功率激光器或高密度电子-正电子束。
2019-04-06 hep-ph
Benchmarking semiclassical approaches to strong-field QED: nonlinear Compton scattering in intense laser pulses
与光子发射相关的反冲是强电磁场中超相对论电子动力学的关键,如在高强度激光-物质相互作用和天体物理环境(如中子星磁层)中发现的。当光子的能量变得与电子的能量相当时,有必要使用量子电动力学(QED)来精确描述动力学。然而,由于多粒子效应和电磁场的复杂结构,从强场QED计算适当的散射矩阵元通常是不可能的。因此,这些相互作用的半经典处理,耦合概率发射事件的经典电动力学使用率计算的局部恒定场近似。在这里,我们提供了全面的基准这种方法对精确的量子电动力学计算的非线性康普顿散射的电子在强激光脉冲。我们发现协议的光子光谱之间的百分比水平,以及从背景场的吸收模型的预测之间,归一化振幅$a_0 > 5$。我们讨论了改进的数值方法的可能途径和我们的研究结果的QED级联的影响。
2018-08-02 hep-ph physics.plasm-ph
Noncommutative Gauge Theory without Lorentz Violation
最流行的非对易场论的特征是矩阵参数θ ^(mu,nu)违反了洛伦兹不变性。我们考虑最简单的代数,其中θ参数被提升为一个运营商和洛伦兹不变性被保存。这个代数是通过一个更大的代数的收缩而产生的,对于这个更大的代数,已经有了明确的表示。我们制定了一个明星产品和构造规范不变的拉格朗日洛伦兹守恒的非对易QED。理论中没有三光子顶点,而四光子耦合存在并导致独特的现象学。
2002-08-13 hep-ph hep-th
The locally monochromatic approximation to QED in intense laser fields
我们导出了强背景场中QED效应的一个近似,它可以用来改进激光-粒子碰撞的数值模拟。将激光视为任意强度的平面波,我们将波分为快(载波)和慢(包络)模式。我们解决的相互作用动力学完全为前者,而在后者进行局部扩展。这就产生了一个“局部单色”近似(LMA),我们比较精确的光谱非线性康普顿散射和非线性Breit-Wheeler对生产,现实的激光脉冲持续时间。我们表明,作为常用的“局部恒定场”近似的改进,LMA准确地再现了正确的低能量行为的粒子谱,以及谐波特征的位置和幅度。
2020-12-16 hep-ph physics.optics physics.plasm-ph
Second Order QED Processes in an Intense Electromagnetic Field
研究了强平面电磁波作用下的一些非线性二阶QED过程。导出了圆极化外电磁场中康普顿散射和$e^+e^-$对产生的一般运动学解析表达式。的微分截面进行了研究数值光子能量高达50兆电子伏,外场强度参数$ν^2$值为2,和所有的散射角。还建立了全截面随外场强度的变化关系。外场的存在导致了康普顿散射和电子对产生微分截面中的共振。这些共振进行了研究,通过计算在外场的存在下的电子自能量。在共振时,微分截面增强了几个数量级。外电场强度参数$ν^2 <1$的值发生共振,降低了$ν^2 \sim 1$的极限,在这一点上,一阶外电场QED过程中的非线性效应变得重要。一般来说,全截面随着外场强度的增加而增加,尽管康普顿散射的峰值急剧上升,而对产生的峰值趋于平稳。在$e^+e^-$直线对撞机上进行了非线性本底研究。研究了在恒定正交电磁场作用下电子对的产生过程和电子自能。结果发现,以前的解析表达式需要外部场是方位对称的。新的解析表达式为更一般的非方位对称的情况下,被认为是一个数值参数范围相当于未来的直线对撞机设计建议。
2017-01-11 hep-ph
The (gamma gamma -> H^0 H^0) process in noncommutative quantum electrodynamics
研究了在(gamma--gamma)对撞机上通过中性希格斯玻色子玻色子对产生探测非对易QED的可能性。这是基于H^0直接与光子相互作用的假设,正如对称性考虑所建议的那样。研究了截面对非对易尺度(Lambda_{NC})和Higgs质量的敏感性。
2003-02-20 hep-ph
On The Bound States Of Photons In Noncommutative Quantum Electrodynamics
我们考虑了非对易QED的光子能形成束缚态的可能性。利用基于QCD胶球的组分胶子图像发展的势模型,论证了这些束缚态的存在。势模型的基本内容是自相互作用的无质量规范粒子可以通过包含非微扰效应获得质量。
2005-03-31 hep-lat hep-ph hep-th
From local to nonlocal: higher fidelity simulations of photon emission in intense laser pulses
强激光场中的量子电动力学(QED)过程的最新数值模拟依赖于经典运动方程和QED速率的半经典组合,其在局部恒定场近似下计算。然而,如果场的振幅$a_0$可与1相比,则后一种近似是不可靠的。此外,根据定义,它不能捕获引起谐波结构的干涉效应。在这里,我们提出了一种替代的数值方法,它解决了这两个问题相结合的周期平均运动方程和QED率计算的局部单色近似。我们证明,它显着提高了平面波、啁啾和聚焦背景场中整个光子能量和激光强度范围内光子发射模拟的准确性。
2021-08-10 hep-ph physics.optics physics.plasm-ph
Strong-Field QED and High Power Lasers
这一贡献提出了一个基本的QED过程中存在的一个由超强激光产生的外场的概述。重点讨论了真空偏振的基本强度效应及其观测前景。在适当的地方添加了一些历史性的评论。
2011-11-22 hep-ph physics.hist-ph
Reaching supercritical field strengths with intense lasers
当激光场被提升到远大于量子电动力学临界场的“超临界”强度时,高能电子束与强激光的碰撞将破坏量子电动力学的所有微扰方法。随着电场强度向这一方向的增加,预计会产生光子发射和电子-正电子对的级联,以及大量辐射修正的开始。在这里,我们确定的碰撞角在减轻能量损失的光子发射,否则将阻止电子达到超临界状态所发挥的重要作用。我们表明,在几十GeV的能量的电子束和强度$10^{24}~\text{W}\text{cm}^{-2}$的激光脉冲之间的碰撞,在斜入射,甚至是正常的,是一个可行的平台,研究微扰强场QED的击穿。我们的研究结果对近期实验的设计有影响,因为它们预测某些量子效应在斜入射时会增强。
2019-05-01 hep-ph physics.plasm-ph
Hardware-efficient quantum simulation of intense-field QED
International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific, University of Chinese Academy of Sciences(国际理论物理中心亚太分部,中国科学院大学);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);School of Physics and State Key Laboratory of Nuclear Physics and Technology, Peking University(北京大学物理学院及核物理与技术国家重点实验室);School of Physics, Korea Institute for Advanced Study(韩国高等研究院物理学院);Center for High Energy Physics, Peking University(北京大学高能物理研究中心);Laboratory of Spin Magnetic Resonance, School of Physical Sciences, Anhui Province Key Laboratory of Scientific Instrument Development and Application, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学物理科学学院自旋磁共振实验室及安徽省科学仪器开发与应用重点实验室);Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所);Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学合肥国家实验室);Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心)
研究强场量子电动力学实时非微扰问题,提出囚禁离子协议,通过编码光子与费米子模式、结合自旋-声子耦合与 Clifford 电路模拟,有多项式资源缩放,经实验验证可有效减少信号偏差,提供硬件高效途径。
2026-07-14 hep-lat hep-ph quant-ph
Neutrino-electron scattering in noncommutative space
如果时空坐标是非对易的,则中性粒子可以在树水平上与伴随表象中的$U(1)$规范场耦合。在NC QED框架下考虑中微子-光子耦合,得到了中微子-电子散射的微分截面。与磁矩效应类似,NC项之一与$\frac 1 T$成比例,其中$T$是电子反冲能。因此,这种散射提供了一个机会,以实现一个严格的约束在低能量的NC尺度上,通过提高灵敏度的较小的电子反冲能量。
2010-11-24 hep-ph
Volkov States and Non-linear Compton Scattering in Short and Intense Laser Pulses
超相对论电子束与强激光脉冲的碰撞使得在高强度区域研究QED成为可能。目前的高强度激光器大多以几十飞秒的短脉冲持续时间(即,仅几个光学周期)操作。对短脉冲效应的深刻理论理解不仅对于研究高强度激光物质相互作用的基本方面非常重要,而且对于作为新型X射线和γ射线辐射源的应用也很重要。在这篇文章中,我们简要概述了高强度QED的理论,重点是由于短脉冲持续时间的影响。讨论了非线性康普顿散射中由于脉冲宽度较短而引起的非线性光谱展宽及其补偿。
2017-01-08 hep-ph physics.plasm-ph
Two-photon Compton process in pulsed intense laser fields
基于Furry图像中的强场QED,利用Dirac-Volkov传播子导出了脉冲强激光场中双光子Compton过程的微分发射几率的一个简洁表达式。讨论了实中间态和虚中间态之间的关系,强调了有限激光脉冲对壳层贡献的自然正则化。包容性的双光子光谱是两个数量级强于预期的微扰估计。
2012-05-09 hep-ph
Exact final state integrals for strong field QED
本文介绍了在强平面波激光脉冲中的非线性康普顿散射过程的所有最终状态变量的精确的,解析的积分,改进了以前缓慢和具有挑战性的数值方法。计算简单和有见地的公式推导出的总散射概率和平均能量动量的发射辐射。有效质量的一般形式是明确的。我们考虑了几种极限情况,并提出了一个量子修正拉莫尔的公式。给出了数值结果并进行了详细的分析。
2016-02-04 hep-ph
Self-compression and catastrophic collapse of photon bullets in vacuum
光子与虚电子-正电子相互作用引起的光子-光子散射是量子电动力学(QED)预测的经典电磁学的一个有趣的偏离。除了本身的基本兴趣,光子之间的碰撞被认为是重要的磁星附近,在当代强激光,并在激烈的激光等离子体/物质相互作用;后者在实验室中重建天体物理条件。我们表明,一个强的光子脉冲通过辐射气体传播可以自聚焦,并在某些情况下崩溃。这是由于辐射背景的响应,产生了一个势阱,其中脉冲被捕获,从而产生了光子孤立结构。当辐射气体强度达到峰值时,气体释放部分能量进入“光子楔形”,类似于切伦科夫辐射。这一结果对于当代强激光和理解天体物理环境中的局部伽马射线暴具有重要意义。他们还可以进一步测试QED的预测,并提供产生超强光子脉冲的方法。
2005-12-09 hep-ph
Search for noncommutative interactions in $γγ\rightarrowγγ$ process at the LHC
非对易QED(NCQED)由于拉格朗日量中存在3-和4-光子顶点而具有非阿贝尔性质。因此,NCQED预测一个新的物理贡献的$γγ\rightarrowγγ$散射已经在树的水平。我们已经检查了NCQED通过研究在14 TeV的LHC与完整的质子的光的过程。我们的研究结果表明,在$pp\rightarrow p(γγ)p \rightarrow p'(γγ)p'$碰撞的时间-空间(空间-空间)NC参数的NC尺度高达$Λ_{\mathrm{NC}} = 1.65(1.35)$ TeV可以探测。这些边界比在高能线性对撞机上光-光散射中可以得到的极限更强。
2022-06-13 hep-ex hep-ph hep-th
Nonlinear optical properties of the magnetized QED Vacuum
描述了量子电动力学所预言的电磁真空非线性光学性质的新过程。我们考虑存在静态和旋转磁场。谐波产生和两种不同类型的边带级联的情况下被认为是。一阶和二阶效应相对于外部磁场进行了详细讨论。可能的实验配置使用超强激光器进行了比较,在稳定的光学腔的连续激光器的替代使用。
2007-04-12 hep-ph
Electron-Positron Plasma Drop Formed by Ultra-Intense Laser Pulses
研究了强激光脉冲形成的电子-正电子等离子体小液滴的初始性质和正电子湮灭。这种QED级联引发的等离子体通常远低于化学(粒子产率)平衡。我们发现,可用的电子和正电子平衡动力学,但尽管相对较高的粒子密度,电子正电子湮没是非常缓慢的,这表明一个相当长的寿命的等离子体下降。
2012-04-25 hep-ph physics.plasm-ph
Probing nonperturbative QED with optimally focused laser pulses
我们研究非微扰对生产的强烈,聚焦激光场称为电子偶极脉冲。我们解决所需的条件,如真空的质量,达到高强度,而不启动光束耗尽级联,可以创建的对的数量,和实验检测所创建的对。我们发现,e-偶极脉冲提供了一个最佳的方法来调查非微扰QED。
2013-07-26 hep-ph physics.plasm-ph
Impact of ion mobility on nonlinear Compton scattering of an ultra-intense laser pulse in a plasma
我们证明了由高强度激光脉冲驱动的等离子体的非平凡色散定性地影响由激光脉冲触发的基本非微扰QED过程,即使在没有电子留在相互作用体积中的情况下,例如,因为有质动力的排出在无电子的情况下,这种等离子体效应由残余离子的响应电流作为对激光传播的色散效应来介导。因此,残留离子充当传播的电磁激光场的有效背景。我们证明,这对基本的非线性QED过程的光子发射的电子吸收大量的激光光子,称为非线性康普顿散射的影响。在两个示例性的情况下,我们发现离子等离子体抑制和增强的光子发射率约$10\%$的中间和高的激光强度,分别。后一种增强没有经典的类似物。
2020-05-05 hep-ph physics.plasm-ph
Signature of Collective Plasma Effects in Beam-Driven QED Cascades
QED级联在磁星等极端天体物理环境中起着重要作用。它们也可以通过将相对论电子束穿过强激光场来产生。集体对等离子体效应在这些QED级联的签名显示出现,在精致的细节,通过等离子体诱导的频率上移的激光光谱。值得注意的是,即使在以相对论速度移动的小等离子体体积中也可以检测到这些特征。强场量子和集体对等离子体效应,因此可以探索与现有的技术,提供超密集的电子束与多PW激光器共定位。
2021-09-20 hep-ph physics.plasm-ph
QED on the Groenewold Moyal Plane
我们研究了一个版本的非对易QED的相互作用项,虽然自然,打破了自旋统计连接。我们计算了树近似中的$e^- + e^- -> e^- + e^-$和$γ+ e^- -> γ+ e^-$截面,并明确显示了它们对θ ^{μν}的依赖性。值得注意的是,由于泡利原理,在质心系统中90度处弹性$e^- + e^- -> e^- + e^-$横截面的零点作为θ ^{μν}和能量的函数而偏移。
2009-10-26 gr-qc hep-ph hep-th
Renormalized perturbation theory in an intense background electromagnetic field
University of Rochester(罗切斯特大学);Università di Torino(都灵大学);INFN, Sezione di Torino(意大利国家核物理研究所都灵分部)
本文研究强背景电磁场中量子电动力学(SFQED)的重整化,确认背景场作为电荷重整化,证明其可重整性源于真空QED,并引入新抵消项处理真空感生电磁场的发散。
2026-09-28 hep-ph
Particle distribution in intense fields in a light-front Hamiltonian approach
利用含时基光阵面量子化(tBLFQ)框架研究了强电磁场作用下电子的实时演化。我们专注于通过强耦合QED问题的实际应用,其中电磁场是由超相对论性核产生的,来展示tBLFQ方法的非微扰特性。我们计算了电子的过渡影响这样的电磁场,我们表明协议与光前微扰理论时,原子核的原子序数是小的。对不同原子序数的核,我们比较了tBLFQ模拟和微扰计算,得到了重核的显著高阶贡献。模拟的实时演化的电子的动量分布演化内的强电磁场表现出显着的非微扰修正相比,光阵面微扰理论计算。本文所用的方法可以推广到重离子碰撞和电子离子碰撞中的QCD问题。
2017-02-22 hep-ph hep-th nucl-th
Testing strong-field QED with the avalanche precursor
本研究通过3D粒子模拟探讨了50拍瓦级NSF OPAL激光装置在真实参数下触发QED雪崩前驱的潜力,证明三种靶材均可高效注入种子电子并产生强正电子与高能光子信号,为强场QED实验设计提供了重要依据。
2025-09-17 hep-ph physics.plasm-ph
From LUXE to Future Colliders: Probing Strong-Field QED and Beyond
ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院);Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步加速器)
LUXE实验利用强场量子电动力学研究真空对偶产生,未来对撞机将拓展至更高能量,高能光子用于探索新物理。
2026-01-29 hep-ex hep-ph
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
Analytical results for non-linear Compton scattering in short intense laser pulses
本文详细研究了短脉冲强平面波圆偏振激光非线性康普顿散射的强场QED过程。我们的主要重点放在如何后向散射激光的光谱取决于初始短强脉冲的形状和持续时间。虽然这种脉冲形状的依赖性是非常复杂的,高度非线性的,从来没有明确解决,我们的分析表明,所有的激光脉冲形状的依赖包含在一类三参数主积分。在这里,我们提出了完全解析表达式的非线性康普顿谱在这些主积分。此外,我们还分析了甚高次谐波谱线形状的普遍性。
2016-02-22 hep-ph physics.atom-ph physics.plasm-ph
Laser induced Compton Scattering to Dark Photon or Axion-like Particle
本文提出利用强激光场中的非线性康普顿散射产生暗光子或类轴子粒子,为轻于1 MeV的不可见新粒子提供互补且具竞争力的探测方案。
2025-02-05 hep-ex hep-ph
Caustic structures in the spectrum of x-ray Compton scattering off electrons driven by a short intense laser pulse
本文研究了在相对论强激光短脉冲驱动下,X射线与电子的康普顿散射。由于X射线和激光光子之间的非线性混合,激光辅助康普顿辐射的频谱在无激光康普顿线附近显示出宽的平台。特别强调的是如何短的辅助激光脉冲的形状影响的散射X射线的光谱。特别是,我们观察到尖锐的峰值结构的平台区域,其数量和位置是高度敏感的激光脉冲的形状。这些结构被解释为光谱焦散线通过使用半经典分析的激光辅助QED矩阵元。
2015-07-31 hep-ph physics.atom-ph physics.plasm-ph
Polarized QED cascades
通过在强场QED过程中考虑电子、正电子和光子的自旋和极化,我们发现在超强激光场中QED级联的增长率可以大大降低.虽然这意味着产生的粒子更少,但我们也发现它们是高度极化的。我们进一步发现,粒子光谱的高能尾部的极化与Sokolov-Ternov理论的预期相反,这不能仅仅通过考虑对产生过程中的自旋不对称性来解释,而是由“自旋离散”引起的。我们采用一个动力学方程的方法的电子,正电子和光子的分布,他们每个人的自旋/偏振分辨,与量子电动力学的光子发射和对生产的影响建模的自旋/偏振相关的玻尔兹曼型碰撞算子。对于光子种子级联,根据光子偏振,我们发现在级联发展的早期阶段,粒子生产过剩或短缺,这提供了一条通往受控实验的道路。在本文中,我们专注于旋转电场配置,这代表了一个理想化的模型,并允许一个简单的解释所观察到的效果。
2021-04-01 hep-ph physics.plasm-ph
The Weizsacker-Williams Approximation to Trident Production in Electron-Photon Collisions
对于电子束与强激光束相互作用过程中的多光子三叉过程e + n ω_0-> e' + e+e-,似乎还没有详细的计算。我们提出了一个计算中的Weizsacker-Williams近似是在很好的协议与QED计算的弱场的情况下。
2000-04-13 hep-ph