在产生粒子对的外部背景中的真空光子发射与平均电磁场

该团队发展了量子电动力学中真空辐射过程的微扰描述,其中预设的外电磁背景能够产生电子-正电子对。由于初始真空不稳定,且入真空与出真空不等价,辐射可观测量需要超越真空稳定QED中普通入-出方法的实时表述。利用Keldysh-Schwinger-Fradkin非平衡技术,该团队推导了通过精细结构常数中第二个非零阶发射的光子平均数密度。领头项为\(α\)阶,再现了已知的顶点和蝌蚪机制,而完整的\(α^2\)阶修正包含干涉、圈和感应电流贡献。该团队还基于入Fock空间中单位算符的谱分解给出了独立推导,其中光子数密度表示为跃迁振幅平方之和,真空不连通项通过推广到不稳定真空的光学定理相消。此外,该团队计算了\(e^3\)阶的平均电磁场,包括感应真空电流的电磁修饰,并通过相应的Schwinger-Dyson方程进行了验证。最终公式以狄拉克方程在外背景中的精确解和传播子表示,适用于一般时空依赖的场构型。
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提交arXiv: 2026-06-10 18:01

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