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开放 $O(N)$ 模型动力学的场论

统计力学 2024-04-04 v2

摘要

我们发展了晚期开放系统非平衡弛豫动力学的场论方法。在不存在守恒律时,所有激发都受到耗散。然而,有序定态满足 Goldstone 定理。它意味着小动量下阻尼率消失,这反过来允许环境诱导耗散与碰撞导致的热化相互竞争。我们基于两粒子不可约(2PI)有效作用量在 1/N1/N 下一阶的展开并推导了 O(N)O(N) 对称场论对称破缺相中的动力学理论,并强调了其与封闭系统相应理论的相似与不同。该方法的一个核心结果是系统推导出一个开放系统 Boltzmann 方程,由于其缺乏定义良好的准粒子,该方程与其封闭系统对应形式非常不同。作为其推导一般结构的结果,它适用于满足某些可检验条件的开放、无隙场论,我们在此明确了这些条件。具体而言对于 O(N)O(N) 模型,我们利用标度分析和数值模拟表明,相互作用在小动量下被有效屏蔽,因此晚期演化实质上是无碰撞的。这意味着淬火诱导的涨落在其热化之前耗散到环境中。Goldstone 定理也约束了远离平衡的动力学,由此用于表明对于保持 O(N)O(N) 对称的淬火,序参量比显式破坏该对称的淬火平衡得更快。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.06892,
  title  = {Field theory for the dynamics of the open $O(N)$ model},
  author = {Johannes Lang and Michael Buchhold and Sebastian Diehl},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.06892},
  year   = {2024}
}

备注

24 pages, 15 figures, v2: published version