诱导费米子数的热涨落

我们分析了有限温度下诱导费米子数的现象。在有限温度下，诱导费米子数 $<N>$ 是一个热期望值，我们计算了有限温度涨落 $(\Delta N)^2=<N^2>-<N>^2$。零温诱导费米子数是拓扑的，是一个尖锐的可观测量，而有限温度诱导费米子数通常是非拓扑的，不是一个尖锐的可观测量。涨落源于任何有限温度期望值所固有的态混合。我们详细分析了 1+1 维场论中的两种不同情况：扭结背景中的费米子和手征 sigma 模型背景中的费米子。在零温下，这两种情况的诱导费米子数非常相似，但在有限温度下它们非常不同。sigma 模型情况是普遍的，诱导费米子数是非拓扑的，但扭结情况是特殊的，即使在有限温度下，费米子数也是拓扑的。所有这些结果都可以用相关背景中费米子谱进行简单的物理解释，并且许多结果可以推广到更高维模型。