克莱因-戈登倒谐振子的量子与热力学性质及其物理应用

该团队开发了一个系统性的框架,用于研究受反谐振势 \(-{1\over2} m^2ω^2 x^2\) 影响的Klein-Gordon标量场的量子与热力学性质。从非厄米动量替换 \(P \to P - mωx\) 出发,该工作利用辛相空间旋转 \(V = \exp\!\left[-\tfracπ{8}(xp+px)\right]\),将系统映射为一个解析可处理的有效谐振子,并在 \(xe^{iπ/4}\) 处进行评估。这使得该团队能够定义一个良定义的配分函数 \(Z(β,ω,m)\),并推导出自由能、熵和热关联函数的闭式表达式。随后,该框架被应用于三种物理场景:(i) 宇宙学暴胀期间的标量场涨落,(ii) 黑洞视界附近的量子场,以及(iii) 凝聚态物质中二级相变附近的序参量动力学。该研究的结果统一了文献中先前分散的成果,并为不稳定量子系统的有限温谱密度和纠缠熵提供了新的预测。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-05-26 03:53

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