非平衡态 $\phi^4$ 理论中的量子动力学与热化

我们基于 Kadanoff-Baym 方程（包括 tadpole 和 sunset 自能）数值研究了 2+1 维空间-时间中空间均匀系统的 $\phi^4$ 场理论的非平衡初始条件下的量子时间演化。tadpole 自能给出动力学质量，而 sunset 自能负责耗散和系统的平衡。在我们特别关注激发量子模式的谱（外线）分布以及由热平衡态 Kadanoff-Baym 方程在长时间极限中提取的平衡态所描述的平衡阶段的不同相态中，我们探讨了平衡动力学。调查明确证明，耦合方程的唯一定移不变解代表稳态固定点的是全热平衡态。它们与长时间极限下 Kadanoff-Baym 方程时间积分提取的解一致。此外，我们对完整的量子动力学与更近似和简单的方案（如标准动力学（在线）玻尔兹曼方程）进行了详细比较。我们的分析表明，一致包含动力学谱函数对弛豫现象有显著影响。我们讨论了动力学量子演化至完全热化态涉及的不同时间尺度。我们发现远外线 1 <-> 3 过程负责化学平衡，这在玻尔兹曼极限中被遗漏。最后，我们简要讨论了（裸）无质量场的情况。对于足够大的耦合 $\lambda$，我们观察到玻色凝聚的起始，而我们的对称 $\phi^4$ 理论方案在此处失效。