Evolution of confined quantum scalar fields in curved spacetime. Part I
我们发展了一种方法，用于计算在全局双曲时空中，由于几何和/或限制边界的变化，受限量子标量场所经历的Bogoliubov变换。该方法通过在超曲面中提出的本征值问题，构造了与每个柯西超曲面相关联的场的模式的基础。与不同时间相关联的基之间的Bogoliubov变换可以通过微分方程来计算，该微分方程的系数在本征值问题的解方面具有简单的表达式。这种变换可以在物理上被解释为连接了时空的两个区域，在那里度规是静态的。从概念上讲，这种方法是帕克早期关于宇宙粒子创造的工作的概括。它被证明是特别有用的小扰动的制度，在那里它允许一个很容易地作出定量预测的共振场的振幅，提供了一个重要的工具，在不断增长的研究领域的限制量子场在桌面实验。我们给出的例子内的微扰制度（引力波）和非微扰制度（宇宙粒子的创建）。这是介绍该方法的两篇文章中的第一篇，致力于无边界的时空或在某些同步规范中边界保持静态的时空。
2021-10-25 gr-qc quant-ph
Packaging particles in curved spacetimes
针对弯曲时空散射计算复杂、概念清晰度不足的问题，本文研究波包在S矩阵定义中的应用，证明常规波包方法在弯曲时空中不完全生效，提出需用波包的普适散射计算方法，填补了相关文献空白。
2024-09-16 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum particle constrained to a curved surface in the presence of a vector potential
本文用形式法导出了在矢势作用下，带电粒子被约束在曲面上的薛定谔方程。在粒子无限接近表面的极限中，出现了一个项，它将垂直于表面的矢势分量与表面的平均曲率耦合起来。
1999-10-07 quant-ph
Dirac Equation in (1+1)-Dimensional Curved Spacetime and the Multiphoton Quantum Rabi Model
介绍了（1+1）维弯曲时空（DCS）中Dirac方程与多光子量子Rabi模型（QRM）之间的精确映射。在（1+1）维黑洞的背景下，弯曲时空中Dirac粒子的量子模拟需要一个包含单光子和双光子项的QRM，它可以在囚禁离子中实现.我们用一个Dirac粒子自由降落（1+1）维黑洞的数值分析来说明我们的建议，并发现通过Dirac粒子的振荡轨迹可测量的Zitterbewegung效应在引力存在的情况下仍然存在。从多光子QRM中的压缩项与DCS中的度规耦合之间的对偶性出发，证明了引力对Dirac粒子波函数的压缩作用。
2018-04-19 gr-qc quant-ph
General Relativistic Quantum Optics: Finite-size particle detector models in curved spacetimes
我们提出了弯曲时空中量子场论中的涂抹粒子探测器的全协变模型。我们展示了如何影响有关的加速运动的检测器和时空的曲率的影响方式不同的观察者分配的检测器和字段之间的相互作用哈密顿量。完全协变公式明确地使理论的物理预测在一般坐标变换下不变，因此提供了粒子探测器模型的描述（例如，Unruh-DeWitt探测器，光-物质相互作用模型等），适用于一般时空背景中的任意轨迹。
2020-06-24 gr-qc hep-th quant-ph
Identification of Geometric Potential from Quantum Conditions for a Particle on a Curved Surface
结合一个明确的量子条件的建设，从传统的一个和一个同时量子化的位置，动量，角动量和哈密顿量导致的几何潜在的所谓薄层量子化。
2017-02-14 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Cosmological Particle Production: A Review
这篇文章将回顾量子粒子在膨胀宇宙中的创造。重点将放在基本的物理原理和宇宙学模型的选定应用。弯曲时空中的量子场论所需的形式将被总结，并应用于在空间平坦的宇宙中标量粒子产生的例子。创造率的估计将被给出并应用于暴胀宇宙学模型。模拟模型，说明了相同的物理原理，并可能是实验实现的也进行了讨论。
2021-12-04 astro-ph.CO gr-qc quant-ph
Geometric scattering of a scalar particle moving on a curved surface in the presence of point defects
一个非相对论标量粒子，被限制在一个渐近平坦的曲面上移动，经历了几何散射，这是敏感的平均和高斯曲率的表面。仔细研究这种现象在典型凝聚态系统中的可能实现，需要处理缺陷的存在。我们研究了三角函数点缺陷驻留在曲面${S}$上的效果。特别是，我们解决了散射问题的多δ函数势在平面上，这需要一个适当的正则化的发散项进入其散射振幅，并包括非平凡几何的${S}$的影响，通过处理它作为一个扰动的平面。这使我们能够获得几何散射振幅的一个或多个高斯凸块组成的表面的解析表达式。一般来说，δ函数缺陷的存在增强了几何散射效应。
2019-05-02 cond-mat.mes-hall gr-qc math-ph
Dissipative Quantum Tunneling from Quantum Potential Approach -- Back Reaction of Particle Creation --
用实时形式分析了粒子产生对量子隧穿过程的反作用。我们采用量子势方法，将整个量子动力学精确地投影到一个带有量子修正的经典Hamilton-Jacobi方程中。我们推导出由于这种粒子产生效应的隧道速率的减少。
1997-04-04 gr-qc hep-ph quant-ph
Observable Zitterbewegung in Curved Spacetimes
Zitterbewegung，正如薛定谔最初描述的那样，是一种非物理的，不可观察的效应。我们验证是否可以观察到的效果在非惯性参考系/弯曲的时空，在定义粒子状态的模糊性的结果在混合的正和负的频率模式。我们明确地表明，这样的混合实际上是必要的，以获得正确的经典值的粒子的速度在均匀加速的参考系，而在宇宙时空中的粒子确实表现出Zitterbewegung。
2016-04-02 gr-qc hep-th quant-ph
Geometric Momentum for a Particle on a Curved Surface
当一个二维曲面被认为是一个等厚度d的曲面壳的极限情况时，其中极限d \rightarrow 0被取，由动能算符，实际上是由二阶偏导数，诱导出众所周知的几何势。将这个限制过程应用于动量算子，实际上是一阶偏导数，我们找到了所谓的几何动量。这个动量与狄拉克关于第二类约束系统的正则量子化理论是相容的。球谐函数上的几何动量的分布振幅是解析确定的，并且它们对于球形分子如C_{60}的转动状态是实验可检验的。
2011-09-04 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Pseudo-magnetic field and effective spin-orbit interaction for a spin-1/2 particle confined to a curved surface
在考虑自旋联系的情况下，我们推导出了自旋为1/2的粒子在非相对论极限和薄层量子化形式下被限制在曲面上的有效方程。我们得到了自旋连接产生的赝磁场和有效的自旋轨道相互作用。在几何上，赝磁场与高斯曲率成正比，有效的自旋-轨道相互作用由Weingarten曲率张量决定。特别地，我们发现赝磁场和有效自旋轨道相互作用可以用来分离不同自旋取向的电子。所有这些结果都在两个例子中得到证实，一个直的圆柱表面和弯曲的。
2018-08-29 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Stochastic particle creation: from the dynamical Casimir effect to cosmology
我们研究了一个随机版本的动态卡西米尔效应，计算粒子创建内产生的一个随机运动的一个墙壁的空腔。我们首先提出了运动幅度微扰的计算。我们比较随机粒子的创建与确定性的对应。然后，我们超越了微扰评价使用随机版本的多尺度分析，考虑到随机参数共振。我们强调由随机运动引起的不同模式之间的耦合的相关性。在单模近似下，方程形式上类似于描述宇宙学背景下随机粒子产生的方程，我们使用多尺度分析重新推导。
2022-12-28 gr-qc hep-th quant-ph
Gravity-induced entanglement between two massive microscopic particles in curved spacetime: I.The Schwarzschild background
本文提出将引力诱导粒子纠缠实验推广至Schwarzschild等弯曲时空的方案，分析星际介质等场景中的QGEM，证明远小于介观质量的粒子对仍可产生可观测纠缠并给出特征谱。
2024-05-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum particle confined to a thin-layer volume: Non-uniform convergence toward the curved surface
我们清楚地完善了薄层量子化过程的基本框架，并进一步发展的过程中采取适当的条款的程度一$q_3$（$q_3$表示曲线坐标变量垂直于曲面）回到表面量子方程。对已知的几何势和动力学项进行了表面厚度修正。将所发展的形式主义应用于环形系统，得到了动力学项的修正和包括表面厚度影响的修正几何势。
2015-10-28 hep-th quant-ph
Geometric influences of a particle confined to a curved surface embedded in three-dimensional Euclidean space
在薄层量子化方法的精神，我们给出了一个粒子的几何影响的公式被限制在一个曲面嵌入在三维欧几里德空间。几何贡献可以由依赖于法向变量的作用函数与法向导数之间的约化对易关系产生。根据这个公式，我们得到了几何势、几何动量、几何轨道角动量、几何线性Rashba和立方Dresselhaus自旋轨道耦合。作为一个例子，被认为是一个截锥表面。我们发现几何轨道角动量可以为自旋提供方位极化，并且几何Dresselhaus自旋轨道耦合的符号可以通过母线倾角翻转.
2017-08-10 quant-ph
Analog of cosmological particle creation in electromagnetic waveguides
我们考虑一个电磁波导与时间相关的传播速度$v(t)$作为一个模拟的宇宙粒子的创造。与大多数以前的研究集中在产生的粒子数，我们计算相应的两点关联函数。对于一个小的阶梯状变化$δv(t)$，这个相关器显示粒子对创建的特征签名。作为另一个潜在的优点，该可观测量在扰动$δv(t)$中是一阶的，而粒子数在$δv(t)$中是二阶的，因此对于小的$δv(t)$更强地抑制。
2019-05-27 quant-ph
Finite thermal particle creation of Casimir light
本文给出了加速镜产生粒子（动态Casimir效应）的解析谱的一种新的解。它是第一个同时进行热辐射和发射有限数量粒子的模型。
2021-08-25 hep-th quant-ph
Heun-type solutions for the Dirac particle on the curved background of Minkowski space-times
研究光锥上Minkowski时空背景中的Dirac方程，通过径向耦合将方程组约化为二阶微分方程并得到Heun型解与能谱，结果也适用于磁场中的无自旋带电粒子。
2023-08-21 math-ph math.MP quant-ph
Effective Long-Range Interactions in Confined Curved Dimensions
我们探讨了有效的长程相互作用的带电粒子局限于一个弯曲的低维流形使用的螺旋几何形状的例子。与自由空间中的库仑相互作用相反，受限粒子经历随着粒子之间的距离振荡的力。这导致稳定的平衡配置和相应的诱导束缚态的数量是可调的螺旋的参数。我们证明了存在过多的平衡的几体链具有不同的对称性，允许自由移动。提供了一个大纲有关的多体螺旋链的影响。
2011-07-13 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Locally curved quantum layers
我们考虑一个量子粒子被约束在一个无限光滑表面上的一个恒定宽度的弯曲层上。我们假设后者是一个局部变形的平面，并且该层具有硬壁边界。在此假设下，我们证明了粒子哈密顿量具有几何诱导束缚态。
1999-10-08 cond-mat math-ph math.MP
