气体膨胀期间产生的成对粒子内部的时空关联性：波包分析

在均匀宇宙中，量子场的传播会导致动量相反的粒子成对产生。当计算算子的期望值时，这些粒子之间的关联性会被平均消除，因而无法获得时空结构。在本文中，通过合理运用波包方法，我们揭示了这些关联性的时空结构。我们表明，每一对粒子都源自被撕裂的真空配置，从而产生两种半古典电流：一种由粒子承载，另一种由其“伴侣”承载。伴侣的电流位于哈勃视界后方，围绕粒子位置。因此，在哈勃区域内进行的任何测量都对应于无关联的密度矩阵，类似于哈姆顿辐射。然而，当气体膨胀停止时，哈勃半径会增大，最终包含伴侣。当这种情况实现时，区域内的相干性便得以恢复。我们的分析适用于罕见的成对产生事件，也适用于产生任意高占据数的情形。因此，它可能应用于原始引力波，这些引力波演化为高度压缩态。