A Physically-Motivated Quantisation of the Electromagnetic Field on Curved Spacetimes
A Physically-Motivated Quantisation of the Electromagnetic Field on Curved Spacetimes
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DOI：
10.3390/e21090844
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发表时间：
2019-08-30
期刊：
影响因子：
2.7
通讯作者：
Purdy R
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Maybee B;Hodgson D;Beige A;Purdy R
最近，Bennett et al.(欧元。J.Phys.37：014001,2016年)提出了一种物理激励的、明确与规范无关的方案，用于在平坦的Minkowski空间中对电磁场进行量化。在本文中，我们将这种场量子化方案推广到弯曲时空。在量子场论的标准假设下，仅假设光子的物理性质，我们就分别导出了哈密顿量、电场和磁场的可观测值，而不需要引用特定的规范。作为一个例子，我们量子化了加速Minkowski观测者Rindler空间时空中的电磁场，并通过再现Unruh效应证明了它与其他场量子化方案的一致性。
Recently, Bennett et al. (Eur. J. Phys. 37:014001, 2016) presented a physically-motivated and explicitly gauge-independent scheme for the quantisation of the electromagnetic field in flat Minkowski space. In this paper we generalise this field quantisation scheme to curved spacetimes. Working within the standard assumptions of quantum field theory and only postulating the physicality of the photon, we derive the Hamiltonian, , and the electric and magnetic field observables, and , respectively, without having to invoke a specific gauge. As an example, we quantise the electromagnetic field in the spacetime of an accelerated Minkowski observer, Rindler space, and demonstrate consistency with other field quantisation schemes by reproducing the Unruh effect.
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