論文の概要: Schwinger pair production in counterpropagating laser pulses: Identifying volume factors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.04084v1
• Date: Wed, 7 Aug 2024 20:55:39 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-09 17:20:07.251146
• Title: Schwinger pair production in counterpropagating laser pulses: Identifying volume factors
• Title（参考訳）: 逆伝搬レーザーパルスにおけるシュウィンガー対生成:体積因子の同定
• Authors: A. G. Tkachev, I. A. Aleksandrov, V. M. Shabaev,
• Abstract要約: 2つの逆伝搬線形偏光レーザーパルスの組み合わせによる真空対生成の非摂動過程について検討する。 我々は, 対応する4次元構成の総粒子収率を計算し, 簡易な低次元シナリオで得られた推定値と比較した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We investigate the nonperturbative process of vacuum pair production in a combination of two counterpropagating linearly polarized laser pulses of a finite spatial extent. By means of the locally-constant field approximation (LCFA), we calculate the total particle yield for the corresponding four-dimensional setup and compare it with the estimates obtained for simplified low-dimensional scenarios. Within the domain where the LCFA is well justified, we examine a combination of two plane-wave pulses, a standing electromagnetic wave, and a spatially uniform oscillating field and demonstrate that at each of these three levels of approximation, one can accurately predict the actual particle number by multiplying the results by properly chosen volume factors depending on the field parameters. We present closed-form expressions for these factors providing universal prescriptions for evaluating the particle yield. Our final formula connecting the spatially uniform setup with the four-dimensional scenario has a relative uncertainty of the level of $5\%$. The explicit correspondences deduced in this study not only prove the relevance of the approximate predictions, but also allow one to quickly estimate the number of pairs for various realistic scenarios without performing complicated numerical calculations.
• Abstract（参考訳）: 本研究では, 真空対生成の非摂動過程について, 2つの逆伝搬線形偏光レーザーパルスを有限空間範囲で組み合わせて検討する。 局所定数場近似 (LCFA) を用いて, 対応する4次元設定の総粒子収率を計算し, 簡易な低次元シナリオで得られた推定値と比較する。 LCFAを適切に正当化する領域内では、2つの平面波パルス、定常電磁波、空間的に均一な振動場の組み合わせを検証し、これらの3段階の近似のそれぞれにおいて、フィールドパラメータに応じて適切に選択された体積因子を乗算して実粒子数を正確に予測できることを実証する。 粒子収率を評価するために, 普遍的な処方料を提供する因子について, クローズドフォーム表現を提案する。 空間的に均一な設定と4次元シナリオを結びつける最後の公式は,5\%の相対的不確実性を持つ。 この研究で導出された明示的な対応は、近似予測の関連性を証明するだけでなく、複雑な数値計算を行うことなく、様々な現実的なシナリオに対するペアの数を素早く見積もることができる。

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