任意维度下Unruh-DeWitt探测器的退相干与热化

我们研究了与任意维度（$d\geq 2$）平坦时空中的自由无质量标量场线性耦合的Unruh-DeWitt探测器的退相干与热化。探测器的初态选为包含基态与激发态线性叠加的纯态，我们计算了探测器约化密度矩阵的时间演化。利用微扰方法，我们解析推导了探测器的跃迁率（密度矩阵对角元的变化率）与退相干率（密度矩阵非对角元的变化率）。我们发现结果在奇数与偶数维时空中并不相同，但量子比特的幺正性在两种情况下均得以保持。退相干率的实部与跃迁率相关，而虚部可能因量子场论中时间序乘算符与Wightman函数的奇异性在不同维度含有不同形式的发散项。我们推导了在各维度获取发散项的递推公式并分析了重整化问题。