論文の概要: False vacuum decay of excited states in finite-time instanton calculus
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.20431v1
- Date: Sun, 29 Dec 2024 10:47:54 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-31 16:04:33.350191
- Title: False vacuum decay of excited states in finite-time instanton calculus
- Title（参考訳）: 有限時間インスタントン計算における励起状態の偽真空崩壊
- Authors: Björn Garbrecht, Nils Wagner,
- Abstract要約: 我々は、励起状態の減衰に対応する有限時間振幅を計算するために標準インスタンス形式に適応する。
任意のポテンシャルに対して、主量子補正を含む追従減衰幅を明示的に計算する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Extracting information about a system's metastable ground state energy employing functional methods usually hinges on utilizing the late-time behavior of the Euclidean propagator, practically impeding the possibility of determining decay widths of excited states. We demonstrate that such obstacles can be surmounted by working with bounded time intervals, adapting the standard instanton formalism to compute a finite-time amplitude corresponding to excited state decay. This is achieved by projecting out the desired resonant energies utilizing carefully chosen approximations to the excited state wave functions in the false vacuum region. To carry out the calculation, we employ unconventional path integral techniques by considering the emerging amplitude as a single composite functional integral that includes fluctuations at the endpoints of the trajectories. This way, we explicitly compute the sought-after decay widths, including their leading quantum corrections, for arbitrary potentials, demonstrating accordance with traditional WKB results. While the initial starting point of weighting Euclidean propagator contributions according to their endpoints using false vacuum states has been proposed earlier, we find several flaws in the published evaluation of the relevant amplitudes. Although we show that the previous proposition of employing a sequential calculation scheme -- where the functional integral is evaluated around extremal trajectories with fixed endpoints, weighted only at a subsequent stage -- can lead to the desired goal, the novel composite approach is found to be more concise and transparent.
- Abstract（参考訳）: 機能的手法を用いたシステムの準安定基底状態エネルギーに関する情報の抽出は、通常ユークリッドプロパゲータの深夜挙動を利用しており、励起状態の減衰幅を決定する可能性を事実上妨げている。
このような障害は、時間間隔を制限した作業によって克服でき、励起状態の減衰に対応する有限時間振幅を計算するために標準のインスタントン形式に適応する。
これは、偽真空領域の励起状態波関数に対して慎重に選択された近似を利用して所望の共振エネルギーを投影することによって達成される。
この計算を行うために,軌道の終端でのゆらぎを含む単一複合機能積分として,出現振幅を考慮し,従来と異なる経路積分手法を用いる。
このようにして、任意のポテンシャルに対して主量子補正を含む追従減衰幅を明示的に計算し、従来のWKB結果と一致することを示す。
ユークリッドプロパゲータの終端への寄与を偽真空状態を用いて重み付けする最初の出発点が既に提案されているが、関連する振幅の評価においていくつかの欠陥が発見されている。
関数積分が固定された終点を持つ極端軌道上で評価されるような逐次計算スキームを用いるという従来の提案は、目的を達成できるが、新しい合成アプローチはより簡潔で透明である。
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