1+1D 强外部场下带有 backreaction 的 Schwinger 效应

在强电场存在下，真空会因产生带电粒子对而不稳定——即 Schwinger 效应。所产生的粒子对从电场中提取能量，导致 nontrivial backreaction。本文我们研究受强外部电场作用的 1+1D 巨型 QED，以自洽且完全量子的方式进行研究。我们使用该理论的 bosonized 版本，在非零费米质量 $m$ 存在时，可获得一个余弦相互作用项。然而，强电场的假设合理化了余弦相互作用的微扰处理，即对 $m$ 的展开。我们计算了电场的真空期望值，保留 $m$ 的一阶贡献，表明——惊讶地——它满足一个经典非线性偏微分方程（与 sine-Gordon 方程相关）。我们表明电场 exhibits 无耗耗振荡（类似普通等离子体振荡），并解析地计算了等离子体频率。我们还与常用于研究 backreaction 的半经典近似进行比较，表明后者未能捕捉 $O(m)$ 对等离子体频率的位移。