从热化夸克胶子等离子体中产生光子：量子动力学与非微扰方面

我们通过引入密度矩阵实时演化的非微扰形式，研究了局域热平衡下夸克胶子等离子体中光子的产生。主要成分是电磁场的实时有效作用量，精度为 $\mathcal{O}(\alpha_{em})$ 和 $\alpha_s$ 的所有阶数。实时演化完全由一个经典的随机非局部朗道夫方程的解决定，该方程提供了微扰展开的类似迪森求和方法。朗道夫方程通过热光子极化的拉普拉斯变换以闭式求解。从该形式直接涌现出一个量子动力学描述。我们发现，在等离子体中，$k \lesssim 200 ~{Mev}$ 的光子在时间尺度 $t \sim 10-20 ~{fm}/c$ 上作为等离子体声子准粒子进行热化，这对应于 RHIC 和 LHC 预期中的 QGP 寿命。我们以 $\alpha_{em}$ 的一阶和 $\alpha_s$ 的一阶对数阶获得在全均匀膨胀（对所有时间有效）下的直接光子产额。在 QGP 寿命 $t \sim 10 ~{fm}/c$ 期间，产额比在平衡形式下获得的系统性更大，谱在 $k \gtrsim 2.5 ~{Gev}$ 处显示出明显的展宽。我们讨论了结果的可靠性窗口、任何处理 QGP 在 LTE 条件下光子发射的理论不确定性，以及传统 S 矩阵方法的缺陷。