3维de Sitter时空中Schwinger对的无质量费米子流

在de Sitter $(\mathrm{dS})$时空中，存在U(1)规范场的情况下从真空中产生粒子对，为探索弯曲背景下的量子场论提供了一个重要的环境。在这项工作中，我们研究了(1+2)维$\mathrm{dS}$时空中由恒定电场产生的无质量费米子及其相关的诱导流。假设Bunch--Davies真空并采用绝热正则化，我们首次推导了$\mathrm{dS}_{3}$中无质量费米子诱导流的有限表达式。产生的费米子形成一个与外部电场方向相反的净电流。在强场区域，诱导流表现出预期的半经典标度，并在平直时空极限下再现标准的Schwinger行为。在弱场区域，电流与电场强度成线性关系。这种行为是粒子费米子性质的典型特征，因为相应的玻色子情况表现出红外超导电性，而我们的研究中没有这种现象。我们进一步表明，诱导流在整个参数空间中保持单调，并且与$\mathrm{dS}_4$中的情况不同，不表现出任何符号变化。因此，我们的结果突显了维度性的作用，并阐明了自旋与$\mathrm{dS}$中红外物理之间的相互作用。这项工作为未来的研究提供了一致的基础，包括反作用效应、拓扑质量费米子和含时电磁背景。