弯曲时空量子场论中的色散与耗散效应用于凝聚态系统建模

弯曲时空量子场论的两个主要预言，即霍金辐射和宇宙学粒子对产生，尚未得到直接检验，且涉及超高能构型。因此，应谨慎看待它们。利用与凝聚态系统的类比，它们的模拟版本可以在实验室中进行检验。此外，这些系统的高能行为是已知的，并涉及色散和耗散，它们在短距离上调节理论。当考虑旨在检验上述预言的实验时，还将存在来自热噪声的受激发射与来自真空的自发发射之间的竞争。为了测量这些效应，人们因此应该计算紫外色散和耗散的后果，并识别能够确定自发发射发生的可观测量。在本论文中，我们首先分析了色散和耗散对霍金辐射和粒子对产生的影响。为获得明确结果，我们在德西特（de Sitter）空间的背景下工作。利用该背景下理论的扩展对称性，获得了精确结果。然后，利用德西特空间与黑洞近视界区域之间的对应关系，将这些结果转换到黑洞背景中。为了引入耗散，我们考虑了一个能产生任意衰变率的精确可解模型。我们还研究了如此产生的粒子的量子纠缠。在第二部分，我们考虑了具体的凝聚态系统，即玻色-爱因斯坦凝聚体和激子-极化激元系统。我们分析了耗散对动力学卡西米尔效应产生的纠缠的影响。作为最后一步，我们研究了在存在色散的情况下，一个通用模拟系统中霍金辐射的纠缠。