暴胀期间的有效场论：约化密度矩阵及其量子主方程

我们研究de Sitter暴胀期间，一个类暴涨子标量场（“系统”）与另一个标量场（“环境”）耦合的超哈勃涨落的功率谱。我们通过积分掉环境自由度得到暴涨子涨落的约化密度矩阵。这些环境自由度被认为是无质量的并与引力共形耦合，作为描述整个暴胀期间保持亚哈勃的自由度的代理。密度矩阵的时间演化由量子主方程描述，该方程描述了真空态的衰变、粒子及相关对的产生以及超哈勃与亚哈勃自由度之间的量子纠缠。量子主方程提供了对暴涨子涨落的自能（圈）修正的久期项的非微扰重求和。在此研究情形中，这些是Sudakov型双对数，导致暴涨子涨落功率谱在视界穿越时的衰变，并伴随尺度不变性的破坏。约化密度矩阵及其量子主方程为通过追踪短波自由度来研究长波涨落的有效场论提供了强大的非微扰框架。