有效作用量方法在量子与热效应中的应用:从单粒子到玻色-爱因斯坦凝聚态
该研究团队详细推导了非相对论性系统的量子与量子热有效作用量,从单粒子情形出发并拓展至弱相互作用玻色子的Gross-Pitaevskii(GP)场论。在单粒子框架中,该工作引入了显式考虑初始量子态选择的单粒子不可约(1PI)有效作用量形式体系,包括其鞍点近似与高斯涨落修正,以及通过松原求和方法实现的有限温度扩展。由此清晰阐释了零点能与热效应对亥姆霍兹自由能的物理贡献。该形式体系随后应用于GP作用量,导出了包含超越平均场的Lee-Huang-Yang修正和热修正的零温与有限温度1PI有效势。该研究讨论了无能隙与有能隙的Bogoliubov能谱及其在平衡与非平衡态体系中的关联性,并阐明了重整化的作用。应用实例包括局域密度近似下外势场的引入、有限温度约瑟夫森方程的推导,以及向D维体系的拓展。这一统一方法为玻色-爱因斯坦凝聚体的微观量子涨落与宏观有效运动方程建立了明晰的对应关系。
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