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由散射波函数描述的时空相关场中对偶产物的动量关联

高能物理 - 唯象学 2025-10-07 v2 高能物理 - 理论

摘要

我们考察时空依赖场 E(t,z)E(t,z)E(t,x,y)E(t,x,y) 下的 Sauter-Schwinger 双子产物。对于空间无关场 E(t)E(t),动量守恒 δ(p+p)\delta({\bf p}+{\bf p}') 决定正电子动量 p{\bf p}' 以满足电子动量 p{\bf p}。然而,对于 E(t,z)E(t,z)pzp_zpzp'_z 是独立的。然而,之前的精确数值研究仅考虑单个动量变量 P(pz)P(p_z)P(pz)P(p'_z)P(pzpz)P(p'_z-p_z) 的概率,而未考察关联概率 P(pz,pz)P(p_z,p'_z)。本文展示如何通过数值求解 Dirac 方程获得 P(pz,pz)P(p_z,p'_z)。为此,我们将波函数分为背景波和散射波 ψ(t,x)=ψback.(t,x)+ψscat.(t,x)\psi(t,{\bf x})=\psi_{\rm back.}(t,{\bf x})+\psi_{\rm scat.}(t,{\bf x}),其中 ψback.exp(±ipx+规范项)\psi_{\rm back.}\propto\exp(\pm ipx+\text{规范项})ψscat.\psi_{\rm scat.} 在过去的光锥之外为零,通过从 ψscat.(t+,x)=0\psi_{\rm scat.}(t\to+\infty,{\bf x})=0 逆时间求解 (iγμDμm)ψscat.=(iγμDμm)ψback.(i\gamma^\mu D_\mu-m)\psi_{\rm scat.}=-(i\gamma^\mu D_\mu-m)\psi_{\rm back.} 获得。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.17770,
  title  = {Momentum correlation in pair production by spacetime dependent fields from scattered wave functions},
  author = {Greger Torgrimsson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.17770},
  year   = {2025}
}

备注

11 pages, 6 figures. v2: added link to code for solving the Dirac equation on a GPU