有限时间内时变电场中的成对产生

我们研究在旋量量子电动力学（QED）中由时变 Sauter 脉冲电场从真空产生粒子的有限时间行为。利用模函数的精确解析解，我们得到动量空间中的单粒子分布函数。粒子的纵动量谱在有限时间内于一个小纵动量窗口中呈现振荡行为，其中电场衰减至其最大量级的约百分之一，且其振荡时间接近康普顿时间。该振荡是不对称的，即相对于正纵动量，负纵动量的振荡幅度最大。纵动量谱的变化可归因于量子干涉效应，且该量子干涉效应源于动力学隧穿的结果。横动量谱在 $t = 0$ 时呈现以零横动量处为峰的高斯结构。在 $t \approx \tau/2$ 之后，平滑的高斯形态发生畸变，我们观察到谱结构的不稳定性：或在原点处下凹且轴外最大，或在零横动量处为峰并伴随小山状结构直至 $t \approx 2{\tau}$。此后，谱在零横动量处呈现最大高度并带有弱显峰。