强平面波背景下的真空双折射与二色性

在本研究中，我们考虑强电磁场中真空双折射与二色性的效应。根据量子电动力学，真空态表现出依赖于探测光子偏振的不同折射性质，并且人们也得到经由电子-正电子对产生导致光子衰变的不同概率。此处我们通过若干种不同的计算极化算符的方法来研究这两种现象。外场被假设为任意振幅与频率的线偏振平面电磁波。通过改变探测光子能量与场参数，我们彻底检验了局域常场近似 (LCFA) 以及涉及按外场振幅作微扰展开的技术的有效性。在后一种方法中，我们发展了基于弱场费曼图直接求值的数值方法，其可用于研究更复杂的外场背景。我们证明了极化算符依赖于两个参数：经典非线性参数 $\xi$ 以及激光场频率 $\omega$ 与光子能量 $q_0$ 的乘积 $\eta = \omega q_0 / m^2$（$m$ 为电子质量）。在 $\xi \eta$ 平面上明确标识了近似技术的有效区域。