利用含质量传播子的 QFT 积分高效计算大尺度结构有效场论中的圈积分

我们发展了一种解析计算大尺度结构有效场论（EFTofLSS）中圈积分的新方法。现有方法在单圈功率谱之外因解析困难及计算与内存开销而表现出严重局限。我们的新方法基于用与具有复质量的量子场论质量传播子整数次幂相似的、与宇宙学无关的函数来拟合线性功率谱。极少数量的此类函数即足以达到足够精度。与先前方法类似，宇宙学依赖性被编码于线性功率谱在我们基下展开的坐标矢量中。我们首先产生与宇宙学无关的张量，其中每一项是在给定基矢量组合上求值的圈积分。对于每种宇宙学，圈积分的求值等价于将该张量与线性功率谱的坐标矢量缩并。我们基函数的三维圈积分可利用粒子物理中熟悉的技术（如递推关系与费曼参数化）计算。我们将形式体系应用于求红移空间中星系的单圈双谱。最终解析表达式相当简洁，且能以极低的计算与内存代价求值。我们表明，同一表达式可解决 EFTofLSS 中所有单圈 $N$ 点函数的积分。此方法首现于此，已应用于 BOSS 数据的首次单圈双谱分析以约束 $\Lambda$CDM 参数与原初非高斯性，见 arXiv:2206.08327 与 arXiv:2201.11518。