undefined

Non-equilibrium dynamics of a scalar field with quantum backreaction

Julkaisuvuosi

2021

Tekijät

Kainulainen, Kimmo; Koskivaara, Olli

Tiivistelmä

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.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Helsingin yliopisto

Kainulainen Kimmo

Koskivaara Olli

Jyväskylän yliopisto

Kainulainen Kimmo

Koskivaara Olli

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Numero

12

Artikkelinumero

190

Julkaisu­foorumi

60584

Julkaisufoorumitaso

2

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Kokonaan avoin julkaisukanava

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Rinnakkaistallenteen lisenssi

CC BY

Muut tiedot

Tieteenalat

Fysiikka

Avainsanat

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

Julkaisumaa

Yhdistynyt kuningaskunta

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Ei

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1007/JHEP12(2021)190

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä