論文の概要: Vacuum Decay Induced by Quantum Fluctuations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.08355v2
- Date: Sat, 30 Apr 2022 02:27:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-19 23:06:47.227264
- Title: Vacuum Decay Induced by Quantum Fluctuations
- Title（参考訳）: 量子ゆらぎによる真空減衰
- Authors: Haiyun Huang and L.H. Ford
- Abstract要約: 2種類の場ゆらぎと、その潜在的な影響を半古典的記述で考察する。
量子トンネルによる崩壊率に匹敵する崩壊率に寄与する。
量子トンネル法や線形場のゆらぎから得られるものよりもはるかに大きい崩壊率に寄与する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We treat the effects of quantum field fluctuations on the decay of a
meta-stable state of a self-coupled scalar field. We consider two varieties of
field fluctuations and their potential effects in a semiclassical description.
The first are the fluctuations of the time derivative a free massive scalar
field operator, which has been averaged over finite regions of space and time.
These fluctuations obey a Gaussian probability distribution. A sufficiently
large fluctuation is assumed to produce an effect analogous to a classical
initial field velocity, which can cause a finite region to fly over the barrier
separating the meta-stable state from the stable vacuum state. Here we find a
contribution to the decay rate which is comparable to the decay rate by quantum
tunneling, as computed in an instanton approximation. This result is consistent
with those of other authors. We next consider the effects of the fluctuations
of operators which are quadratic in the time derivative of the free scalar
field. The quadratic operator is also averaged over finite regions of space and
of time. Now the probability distribution for the averaged operator falls more
slowly than an exponential function, allowing for the possibility of very large
fluctuations. We find a contribution to the decay rate which is much larger
than those coming from either quantum tunneling or linear field fluctuations,
and hence appears to be the dominant decay mechanism.
- Abstract（参考訳）: 自己結合型スカラー場の準安定状態の崩壊に対する量子場ゆらぎの影響について検討する。
半古典的記述における2種類の場ゆらぎとそのポテンシャルについて考察する。
1つ目は時間微分のゆらぎであり、空間と時間の有限領域で平均化されている自由質量スカラー場作用素である。
これらのゆらぎはガウス確率分布に従う。
十分に大きなゆらぎが古典的な初期磁場速度に類似した効果を生じさせると仮定され、安定真空状態から準安定状態を分離する障壁を越えて有限領域が飛散する可能性がある。
ここでは、瞬時近似で計算したように、量子トンネルによる減衰速度に匹敵する減衰速度への寄与を見出す。
この結果は他の著者のものと一致している。
次に,自由スカラー場の時間微分における二次作用素のゆらぎの効果について考察する。
二次作用素は空間と時間の有限領域上でも平均される。
現在、平均作用素の確率分布は指数関数よりも遅くなり、非常に大きなゆらぎが生じる可能性がある。
我々は、量子トンネルや線形場ゆらぎから来るものよりもはるかに大きい崩壊率に寄与し、従って支配的な崩壊機構であると考えられる。
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