Unruh-DeWitt电池中的量子回归定理

在该论文中,研究人员运用开放量子系统研究中的有力工具——量子回归定理,对匀加速运动的二能级量子系统(即Unruh-DeWitt探测器)在吸收外部经典相干脉冲电荷时的关联函数进行了解析研究。该系统可视为与感知粒子环境(即无质量标量场量子)相互作用的相对论量子电池。通过考虑在Rindler时空中运动的相对论电池,并在玻恩-马尔可夫近似下,该工作推导出描述系统约化密度矩阵演化的Gorini-Kossakowski-Sudarshan-Lindblad主方程。此外,研究人员对Wightman函数进行傅里叶变换,并采用指数正则化方法计算主方程中出现的泛函形式。 随后,该团队推导了系统算符单时间期望值的演化方程,不仅通过求解这些方程获得单时间平均值,还利用量子回归定理确定了一阶和二阶的双时关联函数。通过详细分析这些函数,该研究从理论上阐释了自发辐射现象,并解析证明了加速度如何增强相关耗散效应。此外,研究人员还探讨了与玻色-爱因斯坦统计中光子聚束现象相关的特殊二阶关联函数形式。最终,该工作通过解析方法得到了电池探测器的自发辐射谱,其在长时间极限下高频区呈现出明确定义的洛伦兹线型。

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提交arXiv: 2026-03-02 12:31

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