При рассмотрении квантовых процессов, обусловленных поглощением большого числа мягких фотонов, таких как нелинейное комптоновское рассеяние, принято постулировать сильно-полевой режим взаимодействия. Однако при ближайшем рассмотрении этот «режим сильного поля» распадается на несколько подрежимов. Они характеризуются такими инвариантными параметрами, как параметр нелинейности $a_0$, пропорциональный амплитуде поля, и динамический квантовый параметр $\chi$, описывающий амплитуду поля в системе отсчёта релятивистской частицы в единицах поля критического (швингеровского) поля КЭД $E_S=m^2c^3/e\hbar$ (здесь $m$ и $-e$ - масса и заряд электрона) [1].
Электрон, помещённый в сильное поле с большим $a_0 >> 1$, быстро становится ультрарелятивистским и может сильно излучать, а при $\chi > 1$ процесс излучения становится существенно квантовым. В этом режиме излучение доминирует в динамике частиц, а генерация электрон-позитронных пар жесткими фотонами в сильном поле становится существенной. Это может проявляться, например, в виде КЭД-каскадов [1], которые в некоторых случаях могут поддерживаться полем, приводящим к множественному рождению электрон-позитронных пар [2,3].
Картина Фарри, лежащая в основе сильнополевого подхода в КЭД, позволяет построить теорию рассеяния в сильном внешнем электромагнитном поле, взаимодействие с которым учитывается точно. В рамках так называемого приближения локально постоянного поля (LCFA) для процессов с участием релятивистских частиц в поперечных полях модель однородного постоянного скрещенного поля (ПСП) оказывается универсальной и в то же время допускает аналитическое рассмотрение для многих процессов.
При очень больших значениях $\chi >> 1$ петлевые вклады в амплитуды рассеяния (так называемые поляризационный и массовый операторы) в ПСП растут чрезвычайно быстро, а именно, степенным образом с напряженностью поля и энергией частицы через параметр $g = \alpha\chi^{2/3}$. Как было предположено Нарожным [4], а затем показано в наших расчетах [5], в каждом порядке теории возмущении соответствующий лидирующий n-петлевой член содержит множитель $g^n$, таким образом, при $g>1$ разложение Фарри нарушается. Это приводит к возникновению нового полностью непертурбативного режима взаимодействия в КЭД в сильном поле. Примечательно, что этот режим возникает на масштабах, которые возможно будут вскоре доступны в экспериментах.
В докладе будет дан обзор вышеупомянутых режимов КЭД в сильном поле, соответствующих теоретических подходов и связи с возможными будущими экспериментами.
[1] A. Fedotov, A. Ilderton, F. Karbstein, B. King, D. Seipt, H. Taya, and G. Torgrimsson, Phys. Rep. 1010, 1 (2023).
[2] A. R. Bell and J. G. Kirk, PRL 101, 200403 (2008).
[3] A. Mercuri-Baron, A.A, Mironov, C. Riconda, A. Grassi, M. Grech, arXiv:2402.04225 (2024).
[4] N. B. Narozhny, Expansion parameter of perturbation theory in intense-field quantum electrodynamics, Physical Review D 21, 1176 (1980).
[5] A. A. Mironov, S. Meuren, and A. M. Fedotov, PRD 102, 053005 (2020); A. A. Mironov and A. M. Fedotov, PRD 105, 033005 (2022).

Мы исследуем деформации петли и цепи зеркал Берглунда-Хюбша, в которых исходные многообразия определены в одной и той же взвешенной проективной космос. Мы покажем, что деформации эквивалентны двумя способами. Первый, мы напрямую сопоставляем две модели друг с другом и показываем, что деформации одинаковы для 79 «Хороших» моделей, но не для 77 «Плохих». Мы затем исследуем орбифолды зеркальной пары по максимальной группе симметрии и показывают, что число деформаций одинаково и что сами они одинаковы.
https://doi.org/10.1016/j.Nucl-PhysB.2024.116695
http://arxiv.org/abs/2408.15182

Обсуждается отклик двумерных электронных систем на структурированное электромагнитное излучение, примером которого являются векторные пучки, состоящие из когерентных волн с различной поляризацией, или закрученные пучки, несущие орбитальный угловой момент. Показано, что структурированное излучение генерирует постоянные токи и токи на удвоенной частоте, даже если двумерная система однородна и изотропна в плоскости [1,2]. В отличие от традиционных фотогальванических эффектов и эффектов генерации второй гармоники, изучаемые эффекты второго порядка обусловлены не отсутствием центра инверсии в среде, а пространственной неоднородностью самого электромагнитного поля. Возникающие токи могут быть связаны с пространственными градиентами интенсивности, поляризационных параметров Стокса или фазы электромагнитного поля. Обсуждаются микроскопические механизмы генерации нелинейных токов.
1. A.A. Gunyaga, M.V. Durnev, and S.A. Tarasenko, Photocurrents induced by structured light, Phys. Rev. B 108, 115402 (2023)
2. A.A. Gunyaga, M.V. Durnev, and S.A. Tarasenko, Second harmonic generation due to spatial structure of radiation beam, arXiv:2408.03454

Асимметричные СКВИДы, в рукавах которых находятся разные джозефсоновские контакты с высшими джозефсоновскими гармониками в ток-фазовых соотношениях, демонстрируют (джозефсоновский) диодный эффект. Сила и знак эффекта зависят от магнитного потока через петлю интерферометра. Мы исследуем влияние конечной емкости контактов и температуры на различные проявления джозефсоновского диодного эффекта в асимметричном СКВИДе. Основное внимание уделяется «минимальной модели», в которой один контакт имеет синусоидальную ток-фазовую характеристику, а другой помимо этого имеет дополнительную вторую гармонику. Мы показываем, что наличие емкости контактов приводит к асимметрии гистерезисного поведения СКВИДа. В частности, оказывается возможным односторонний гистерезис (гистерезисное поведение только при одном направлении тока). В случае малой конечной температуры и нулевой емкости контактов мы определяем асимметрию вольт-амперной характеристики, которая в данном режиме оказывается экспоненциально сильной. В случае же конечной емкости контактов мы вычисляем асимметрию токов переключения как под действием температурных флуктуаций, так и в условиях синхронизации с внешним переменным током.
Доклад основан на работе Phys. Rev. B 110, 104508 (2024).

Мы рассматриваем класс двухзонных фермионных систем, подверженных диссипации, сохраняющей общее число частиц. По построению эти модели имеют гарантированное устойчивое состояние — темновое состояние — с полностью заполненной нижней зоной и пустой верхней зоной. В пределе слабой диссипации мы выводим уравнения, описывающие динамику фермионной плотности на больших масштабах длины и времени. Они принадлежат к классу реакционно-диффузионных уравнений Фишера-Колмогорова-Петровского-Пискунова. Наш анализ показывает, что темновое состояние является неустойчивым, уступая место новому устойчивому состоянию с конечной плотностью частиц в верхней зоне. Таким образом, диссипативные системы с сохраняющимся числом частиц, вероятно, не являются надежным универсальным инструментом для стабилизации темновых состояний.

Рассмотрены две явные конструкции состояний в орбифолдах произведения $N=2$ суперконформных минимальных моделях, которые основаны на твистовании спектральным потоком и требовании аксиом конформного бутстрапа. Показано, что эти конструкции естественно приводят к взаимно дуальным группам Берглунда-Хюбша-Кравица и определяют зеркальные пары изоморфных моделей. Затем мы обобщаем эти конструкции на модели Гепнера компактификации суперструн и доказываем эквивалентность суперструн типа IIA и типа IIB.

В геофизической турбулентности влияние мелкомасштабных движений на крупномасштабные часто формулируется в терминах турбулентной (вихревой) диффузии, характеризуемой коэффициентом вихревой диффузии. В этом контексте мы сосредоточились на переносе пассивных примесей, вызванном мезомасштабными океаническими вихрями, отмели любые упрощения и дополнительные предположения, и нашли полные коэффициенты-тензоры переноса. Обнаружены новые уровни сложности соответствующих тензоров, которые требуют переосмысления того, как вихревая диффузия и соответствующие меж-масштабные взаимодействия рассматриваются в наблюдениях, моделях общей циркуляции и теории.