論文の概要: Longitudinal Momentum Spectra of pair created in a pulsed field at finite times: Are Oscillations "Real"
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.02947v2
- Date: Wed, 8 May 2024 11:31:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-09 13:25:23.616439
- Title: Longitudinal Momentum Spectra of pair created in a pulsed field at finite times: Are Oscillations "Real"
- Title（参考訳）: パルス場に有限時間生成した対の縦モーメントスペクトル:振動は「リアル」である
- Authors: Deepak Sah, Manoranjan P. Singh,
- Abstract要約: 本研究では, 真空中からの電子-陽電子対の生成について検討した。
一粒子時間依存ディラック方程式の正確な解を用いて運動量空間における対生成確率を計算する。
生成粒子の縦運動スペクトル(LMS)を有限時間で解析する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We investigate the production of electron-positron pairs from the vacuum in a time-varying, spatially uniform pulsed electric field given by $E(t) = E_0 sech^2(t/\tau)$, with height of $E_0$ and width of $\tau$. Sah recently discussed the problem of pair production after a finite evolution time [9]. This raises questions about the instantaneous appearance of particles in pair production and their behavior at intermediate times when using a formalism that involves solving an evolution equation for a dynamical quantity. Is it possible to make general statements about this behavior? To address these questions, we analytically compute the probability of $(e^+ e^-)$ pair production in momentum space using the exact solution of the one-particle time-dependent Dirac equation, and we compare the result with quantum kinetic theory (QKT). Both approaches allow us to study the particle momentum spectrum at any instant in time and can potentially unveil valuable information regarding quantum non-equilibrium physics. We analyze both approaches' Longitudinal Momentum Spectrum (LMS) of the created particles at finite times. We observe oscillatory structure in the LMS. This oscillation behavior at finite time clearly illustrates the quantum interference effects associated with particle production. It is worth noting that both approaches exhibit quantum interference patterns at finite times, manifested as oscillations observed in the LMS. This reveals that these oscillations are not due to transient excitations and basis-dependent signatures. Again, we emphasize that the oscillations seen in the LMS from both approaches are not artifacts but possess significant physical relevance.
- Abstract（参考訳）: 真空中からの電子-陽電子対の生成を,E(t) = E_0 sech^2(t/\tau)$,高さが$E_0$,幅が$\tau$で時間的に均一なパルス電場を用いて検討した。
Sahは最近、有限進化時間[9]の後にペア生成の問題について議論した。
このことは、対生成における粒子の即時出現と、動的量に対する進化方程式の解法を含む形式主義を使用する場合の中間時間における粒子の挙動に関する疑問を引き起こす。
この振る舞いについて一般的な説明をすることは可能ですか?
これらの問題に対処するために、1粒子時間依存のディラック方程式の正確な解を用いて運動量空間における$(e^+ e^-)$ペア生成の確率を解析的に計算し、その結果を量子力学理論(QKT)と比較する。
どちらのアプローチも、任意の瞬間に粒子運動量スペクトルを研究することができ、量子非平衡物理学に関する貴重な情報を明らかにすることができる。
生成粒子の縦運動スペクトル(LMS)を有限時間で解析する。
LMSの振動構造を観察する。
この有限時間での発振挙動は、粒子生成に関連する量子干渉効果をはっきりと示している。
どちらの手法も、LMSで観測された振動として、有限時間で量子干渉パターンを示すことに注意する必要がある。
このことから、これらの振動は過渡的な励起や基底に依存したシグネチャによるものではないことが分かる。
繰り返しになるが、両アプローチのLMSに見られる振動は人工物ではなく、重要な物理的関連性を持っていることを強調する。
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