暴胀宇宙学中的凝聚体与准粒子：质量生成与衰变宽度

在 de Sitter 暴胀期间，最小耦合标量场的无质量粒子获得质量和衰变宽度，从而成为准粒子。对于裸无质量粒子，非微扰红外辐射修正导致质量的自洽生成：对于四次自相互作用，$M \propto \lambda^{1/4} H$；对于三次自相互作用，质量由非微扰凝聚体的形成所诱导，导致 $M \propto \lambda^{1/3} H^{2/3}$。这些辐射生成的质量恢复了 de Sitter 不变性，并导致超视界涨落的反常标度维数。我们引入了一种推广的非微扰 Wigner-Weisskopf 方法，以获得包含质量自洽生成并调节红外行为的量子态的时间演化。红外发散表现为单粒子自能中 $\Delta=M^2/3H^2$ 处的极点，导致微扰级数的非解析重排。我们获得并实施了一套简单的规则，用以给出对衰变宽度的领阶红外贡献。运动学阈值的缺失意味着所有粒子态都获得一个衰变宽度，该宽度主要由超视界量子的发射和吸收所主导，对于三次和四次耦合，其领阶分别正比于 $(\lambda/H)^{4/3}\,[H/k_{ph}(\eta)]^6$ 和 $\lambda\,[H/k_{ph}(\eta)]^6$（以 $M/H$ 计）。单粒子量子态的衰变随着其波矢穿越 Hubble 半径而加速，其宽度分别与标量涨落双谱或三谱的高度压缩极限相关。