論文の概要: Quantized mass-energy effects in an Unruh-DeWitt detector

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.02394v2
• Date: Thu, 21 Jul 2022 07:42:25 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-14 06:37:21.782668
• Title: Quantized mass-energy effects in an Unruh-DeWitt detector
• Title（参考訳）: Unruh-DeWitt検出器における量子化質量エネルギー効果
• Authors: Carolyn E. Wood, Magdalena Zych
• Abstract要約: 検出器の質量エネルギーの量子化をUnruh-DeWittモデルに導入する。 放射や吸収による内部エネルギーの変化は, 最低限のエネルギー限界においても関係していることを示す。 この結果から, 質量エネルギー同値性を持たなければ, ウンルー・デウィット検出器を大粒子として一貫したモデルを持つことは不可能であることが示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: A simple but powerful particle detector model consists of a two-level system coupled to a field, where the detected particles are the field excitations. This is known as the Unruh-DeWitt detector. Research using this model has often focused on either a completely classical description of the external degrees of freedom of the detector, or a full field-theoretic treatment, where the detector itself is described as a field. Recently there has been much interest in quantum aspects of the detector's center of mass -- either described as moving in superposition along semiclassical trajectories, or dynamically evolving under a non-relativistic Hamiltonian. However, the processes of interest -- the absorption or emission of field particles -- necessarily change the detector's rest mass by the amount of energy of the absorbed or emitted field quanta. Neither of the above models can capture such effects. Here we incorporate the quantization of the detector's mass-energy into the Unruh-DeWitt model. We show that internal energy changes due to emission or absorption are relevant even in the lowest energy limit. Specifically, corrections to transition rates due to the detector's mass changing cannot be ignored unless the entire center of mass dynamics is also ignored. Our results imply that one cannot have a consistent model of the Unruh-DeWitt detector as a massive particle without including the mass-energy equivalence.
• Abstract（参考訳）: 単純だが強力な粒子検出器モデルは、検出された粒子が場励起であるフィールドに結合された2レベルシステムからなる。 これはunruh-dewitt検出器として知られている。 このモデルを用いた研究は、検出器の外部自由度に関する完全に古典的な記述や、検出器自体を場として記述したフルフィールド理論的な処理にしばしば焦点が当てられている。 最近、検出器の質量中心の量子的側面に多くの関心が寄せられ、半古典的軌道に沿った重ね合わせで動くか、非相対論的ハミルトニアンの下で動的に進化していると説明されている。 しかし、磁場粒子の吸収または放出の過程は、必ず吸収または放出された場の量子のエネルギーの量によって検出器の静止質量を変化させる。 いずれのモデルもそのような効果を捉えることはできない。 ここでは、検出器の質量エネルギーの量子化をUnruh-DeWittモデルに組み込む。 放射や吸収による内部エネルギーの変化は, 最低限のエネルギー限界においても関係していることを示す。 具体的には、検出器の質量変化による遷移率の補正は、質量力学の中心全体が無視されない限り無視できない。 その結果、質量エネルギー同値を含まずに、unruh-dewitt検出器を質量粒子として一貫したモデルを持つことは不可能であることが示唆された。

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