存在虚频模式时标量场的量子化

对于位于具有 ergoregion 但无事件视界的快速旋转恒星附近的标量场，会出现复频率模式。此类复频率模式必须被包含在场的量子化中。作为该系统的模型，我们研究了一维方势阱中质量为 $\mu$ 的实标量场。若势阱深度大于 $\mu^2$，则存在虚频模式。对该简单系统可进行量子化，但虚频率的模式算符满足非同寻常的对易关系，且不允许类 Fock 表象或基态。Fulling 已对复标量场与外部静电势相互作用讨论过类似性质。我们关注物理情形中量子场初态在复频率模式产生之前给定的场动力学。作为模型，我们研究了一个自由标量场，其“质量”在过去正常而在未来变为“快子”型。置于远未来 in-真空态中的粒子探测器也显示出与虚频模式相关的非零激发。我们简要讨论了这些结果对快速旋转恒星附近真空稳定性问题的意义及向物理学其他领域的 possibly 应用。