undefined

Non-equilibrium dynamics of a scalar field with quantum backreaction

Publiceringsår

2021

Upphovspersoner

Kainulainen, Kimmo; Koskivaara, Olli

Abstrakt

We study the dynamical evolution of coupled one- and two-point functions of a scalar field in the 2PI framework at the Hartree approximation, including backreaction from out-of-equilibrium modes. We renormalize the 2PI equations of motion in an on-shell scheme in terms of physical parameters. We present the Hartree-resummed renormalized effective potential at finite temperature and critically discuss the role of the effective potential in a non-equilibrium system. We follow the decay and thermalization of a scalar field from an initial cold state with all energy stored in the potential, into a fully thermalized system with a finite temperature. We identify the non-perturbative processes of parametric resonance and spinodal instability taking place during the reheating stage. In particular we study the unstable modes in the region where the vacuum 1PI effective action becomes complex and show that such spinodal modes can have a dramatic effect on the evolution of the one-point function. Our methods can be easily adapted to simulate reheating at the end of inflation.
Visa mer

Organisationer och upphovspersoner

Helsingfors universitet

Kainulainen Kimmo

Koskivaara Olli

Jyväskylä universitet

Kainulainen Kimmo

Koskivaara Olli

Publikationstyp

Publikationsform

Artikel

Moderpublikationens typ

Tidning

Artikelstyp

En originalartikel

Målgrupp

Vetenskaplig

Kollegialt utvärderad

Kollegialt utvärderad

UKM:s publikationstyp

A1 Originalartikel i en vetenskaplig tidskrift

Publikationskanalens uppgifter

Moderpublikationens namn

Journal of High Energy Physics

Nummer

12

Artikelnummer

190

Publikationsforum

60584

Publikationsforumsnivå

2

Öppen tillgång

Öppen tillgänglighet i förläggarens tjänst

Ja

Öppen tillgång till publikationskanalen

Helt öppen publikationskanal

Parallellsparad

Ja

Parallellagringens licens

CC BY

Övriga uppgifter

Vetenskapsområden

Fysik

Nyckelord

[object Object],[object Object],[object Object]

Publiceringsland

Förenade kungariket

Förlagets internationalitet

Internationell

Språk

engelska

Internationell sampublikation

Nej

Sampublikation med ett företag

Nej

DOI

10.1007/JHEP12(2021)190

Publikationen ingår i undervisnings- och kulturministeriets datainsamling

Ja