磁场中有限温度和密度下的光子极化张量

我们给出了恒定磁场中有限温度和密度下光子极化张量的解析与数值计算。首先讨论磁场存在下的张量分解，磁场打破了旋转对称性。随后解析完成所有动量积分，并数值求取朗道能级求和。我们验证光子极化张量的虚部正确复现了独立计算的已知结果。利用 Kramers-Kronig 关系，将实部作为动量、化学势和有限温度的函数进行数值估计。作为应用，考虑实光子极限，估算热稠密介质中的光子衰变率与斯托克斯参数。我们专门量化了 X 模（极化垂直于磁场）与 O 模（极化平行于磁场）的差异。只要磁场较弱，X 模光子衰变率大于 O 模；而在强磁场下，由于朗道能级对 X 模的抑制，O 模成为主导。我们还发现，传播光子的本征模随密度增加而改变极化态。