通过模式匹配调控红外：恒定减速膨胀空间中的无质量标量场

在本文中，我们考虑一个无质量标量场，它可能与D维FLRW时空中的里奇标量存在耦合ξ，该时空具有恒定的减速参数q=ε-1，ε=-Ḣ/H²。长期以来，人们已知此类理论的Bunch-Davies真空的相关函数对于广泛的ε值存在红外发散。我们通过将所考虑的时空明确匹配到一个没有红外发散的时空来解决这些发散问题。这样的过程确保了所关注时空中的真空相关函数都是红外有限的。在这个新定义的真空中，我们构造了传播子的重合极限，并作为例子计算了应力-能量张量的期望值。我们发现这种方法在紫外和红外区域都给出了令人满意的结果。此外，我们发现，除非与里奇标量耦合ξR导致的有效质量为负，否则量子对能量密度的贡献总是比背景能量密度稀释得更快，或者同样快。因此，除非ξR为负，否则单圈阶的量子反作用是不显著的。最后，我们将这种方法与已知的通过将宇宙置于有限盒子中来调控红外的方法进行了比较。在加速宇宙中，结果在定性上是相同的，前提是将宇宙的大小与匹配时刻的物理哈勃半径等同起来。然而，在减速宇宙中，两种方案对量子应力-能量张量的晚期行为给出了不同的结果。这是因为在这种情况下，用于调控红外的长度尺度在晚期变得小于哈勃尺度。