相对论输运理论中的量子相干：在重子生成中的应用

我们推导了能够描述量子相干的场论局域量子输运方程。我们的方法基于在非平衡量子场论的 Schwinger--Keldysh 闭合时间路径形式中导出的 Kadanoff--Baym 方程。我们聚焦于空间均匀各向同性系统以及具有含时质量和与热等离子体弱耦合的混合费米子。我们引入一种新的局域近似（LA）方法，并用它推导了能描述相干且包含谱宽效应的量子动力学方程。该方法基于碰撞项的局域近似。我们还改进了早期的相干准粒子近似（cQPA），给出了谱近似的直接推导、组织梯度展开的新方式，以及推导相干-梯度重整化碰撞项的透明方法。两种方法中的输运方程均能描述混合费米子的味相干与粒子-反粒子相干及相关振荡。除建立局域方程外，我们将其应用于早期宇宙中的重子生成。更具体地，我们研究了共振轻子生成中 CP 不对称产生的细节，以及电弱重子生成（在含时类比中）轴矢流的演化。我们对方程进行数值求解，开展广泛分析并与半经典（Boltzmann）方程比较。结果涵盖了已知的半经典效应。我们发现，对局域量子相干的动力学处理对于准确描述 CP 不对称产生是必要的。当这些细节已知后，可部分纳入更简方式（如半经典）方法中。然而，要在不同情形或宽参数范围内获得准确结果，需要相干量子动力学方程。