Photonen-quantumkinetische Gleichungen und kollektive Moden in einem Axion-Hintergrund

Wir entwickeln eine quantenkinetische Theorie für Photonen in Anwesenheit eines Axion-Hintergrunds und im Kollisionslimit. Bei der Ableitung des klassischen Regimes unserer quantenkinetischen Gleichungen stellen wir fest, dass sie bekannte Eigenschaften der Axionselektrodynamik erfassen. Durch die Projektion der Wigner-Funktion auf eine Polarizationsbasis und die Beziehung zwischen der Wigner-Matrixfunktion und den Stokes-Parametern stellen wir die Dispersionsrelationen und Transportgleichungen für jede Polarisationraummarke auf. Darüber hinaus untersuchen wir, wie der Axion-Hintergrund die Dispersionsrelationen kollektiver Photonemoden innerhalb eines Elektron-Positron-Plasmas bei Gleichgewichtstemperatur T beeinflusst. Während der Plasmon unbeeinflusst bleibt, finden wir, dass der Axion-Hintergrund die Entartung transversaler kollektiver Moden der Ordnung egaγT(∂a) bricht, wobei e die Elektronenladung darstellt, gaγ die Photon-Axion-Kopplung bezeichnet und ∂a die Skala ist, die mit Variationen im Axionfeld verbunden ist. Veröffentlicht von der American Physical Society 2024.