Unruh-DeWitt 探测器中的引力波信号

我们首先推广了近期文献 [1] 中得到的、在 Minkowski 空间上传播的平面引力波的质量标量传播子。随后我们利用该传播子研究自由下落的 Unruh-DeWitt 探测器对引力波背景的响应。我们发现自由下落的探测器完全抵消了引力波引起的不变距离形变效应，从而唯一效应来自标量场真空涨落平均尺寸的增加，其起源可追溯到引力波所涨落的曲面之变。该效应源于探测器的离壳轨迹上的传播之间的量子干涉，这些轨迹探测了由引力波引力反作用引起的不同空间引力势，因此它是纯粹的量子效应。当对经典引力子插入求和时，引力波在复数 $\Delta \tau$ 平面（其中 $\Delta \tau = \tau-\tau'$ 表示固有时之差）的虚轴上产生割线，而这些割线两侧的间断 responsible for 探测器中诱导的连续能谱跃迁。毫不意外，我们发现探测器的跃迁率随能量与标量场质量增大而指数抑制。然而令人惊讶的是，跃迁率是引力场应变的非解析函数。这意味着无论引力场振幅多小，按引力场应变的幂展开都不能很好地近似探测器的跃迁率。