参数振荡器热库中的量子布朗运动：系统-场相互作用的模型

量子布朗运动范式提供了一个统一的框架，人们可以在其中看到一些基本量子统计过程（如退相干、耗散、粒子产生、噪声和涨落）的相互联系。我们处理了布朗粒子与含时二次振荡器热库线性耦合的情况。虽然热库模拟标量场，但由单个振荡器建模的布朗粒子的运动可用于描述粒子探测器、量子场模式或宇宙尺度因子的行为。本文的一个重要结果是推导出影响泛函，该泛函以Bogolubov系数形式包含了噪声和耗散核。这种方法使人们能够将退相干和耗散等统计过程的来源追溯到真空涨落和粒子产生，进而赋予量子场过程统计力学解释。利用这一结果，我们讨论了来自黑洞、闵可夫斯基空间中均匀加速观测者以及Hawking、Unruh和Gibbons-Hawking发现的de Sitter宇宙的量子噪声和热辐射的统计力学起源。我们还推导了系统与初始处于压缩热态的参量振荡器热库相互作用的精确演化算符和约化密度矩阵的主方程。这些结果对于半经典宇宙学和引力中感兴趣的系统和过程的退相干和反作用研究很有用。我们的模型和结果预计也对量子光学中的相关问题有用。