Papers
Topics
Authors
Recent
Search
2000 character limit reached

Complex scaling in finite volume

Published 6 Sep 2023 in nucl-th | (2309.03196v2)

Abstract: Quantum resonances, i.e., metastable states with a finite lifetime, play an important role in nuclear physics and other domains. Describing this phenomenon theoretically is generally a challenging task. In this work, we combine two established techniques to address this challenge. Complex scaling makes it possible to calculate resonances with bound-state-like methods. Finite-volume simulations exploit the fact that the infinite-volume properties of quantum systems are encoded in how discrete energy levels change as one varies the size of the volume. We apply complex scaling to systems in finite periodic boxes and derive the volume dependence of states in this scenario, demonstrating with explicit examples how one can use these relations to infer infinite-volume resonance energies and lifetimes.

Definition Search Book Streamline Icon: https://streamlinehq.com
References (39)
  1. M. Lüscher, Comm. Math. Phys. 104, 177 (1986a).
  2. M. Lüscher, Comm. Math. Phys. 105, 153 (1986b).
  3. M. Lüscher, Nucl. Phys. B 354, 531 (1991), publisher: North-Holland.
  4. S. König and D. Lee, Phys. Lett. B 779, 9 (2018).
  5. S. Kreuzer and H.-W. Hammer, Phys. Lett. B 694, 424 (2011), arXiv:1008.4499 [hep-lat] .
  6. S. Kreuzer and H. W. Grießhammer, Eur. Phys. J. A 48, 93 (2012), arXiv:1205.0277 [nucl-th] .
  7. K. Polejaeva and A. Rusetsky, Eur. Phys. J. A 48, 67 (2012), arXiv:1203.1241 [hep-lat] .
  8. R. A. Briceno and Z. Davoudi, Phys. Rev. D 87, 094507 (2013), arXiv:1212.3398 [hep-lat] .
  9. M. T. Hansen and S. R. Sharpe, Phys. Rev. D 92, 114509 (2015), arXiv:1504.04248 [hep-lat] .
  10. M. Mai and M. Döring, Eur. Phys. J. A 53, 240 (2017), arXiv:1709.08222 [hep-lat] .
  11. D. Lee, Prog. Part. Nucl. Phys. 63, 117 (2009), arXiv:0804.3501 [nucl-th] .
  12. T. A. Lähde and U.-G. Meißner, Nuclear Lattice Effective Field Theory: An Introduction, Vol. 957 (Springer, Berlin, 2019).
  13. S. Elhatisari et al.,   (2022), arXiv:2210.17488 [nucl-th] .
  14. U.-J. Wiese, Nucl. Phys. B Proc. Suppl. 9, 609 (1989).
  15. M. Lüscher, Nuclear Physics B 364, 237 (1991).
  16. K. Rummukainen and S. Gottlieb, Nucl. Phys. B 450, 397 (1995).
  17. N. Yapa and S. König, Phys. Rev. C 106, 014309 (2022), arXiv:2201.08313 [nucl-th] .
  18. G. Gamow, Z. Phys. 51, 204 (1928).
  19. A. J. F. Siegert, Phys. Rev. 56, 750 (1939).
  20. W. P. Reinhardt, Annu. Rev. Phys. Chem. 33, 223 (1982).
  21. N. Moiseyev, Phys. Rept. 302, 212 (1998).
  22. P. Guo and B. Long, Phys. Rev. D 102, 074508 (2020), arXiv:2007.10895 [hep-lat] .
  23. J. Aguilar and J. M. Combes, Commun. Math. Phys. 22, 269 (1971).
  24. E. Balslev and J. M. Combes, Commun. Math. Phys. 22, 280 (1971).
  25. I. R. Afnan, Austral. J. Phys. 44, 201 (1991).
  26. Y. K. Ho, Physics Reports 99, 1 (1983).
  27. J. R. Taylor, Scattering Theory: The Quantum Theory of Nonrelativistic Collisions (John Wiley & Sons, Inc., New York, 1972).
  28. G. Fäldt and C. Wilkin, Physica Scripta 56, 566 (1997).
  29. N. Moiseyev, Non-Hermitian Quantum Mechanics (Cambridge University Press, Cambridge, 2011).
  30. E. Elizalde, Commun. Math. Phys. 198, 83 (1998), arXiv:hep-th/9707257 .
  31. A. M. Mukhamedzhanov, Eur. Phys. J. A 59, 43 (2023).
  32. S. König, Journal of Physics: Conference Series 2453, 012025 (2023).
  33. G. C. Groenenboom, “The Discrete Variable Representation,”  (2001), Lecture Notes, Post Graduate course on Theoretical Chemistry and Spectroscopy Domaine des Masures, Han-sur-Lesse, Belgium, https://www.theochem.ru.nl/files/dbase/gcg2001.pdf.
  34. E. W. Weisstein, “Kronecker sum,” From MathWorld – A Wolfram Web Resource, https://mathworld.wolfram.com/KroneckerSum.html.
  35. S. König, Few Body Syst. 61, 20 (2020), arXiv:2005.01478 [hep-lat] .
  36. A. U. Hazi and H. S. Taylor, Phys. Rev. A 1, 1109 (1970).
  37. A. T. Kruppa and K. Arai, Physical Review A 59, 3556 (1999).
  38. E. Braaten and H. W. Hammer, Phys. Rept. 428, 259 (2006), arXiv:cond-mat/0410417 .
  39. P. Naidon and S. Endo, Rept. Prog. Phys. 80, 056001 (2017), arXiv:1610.09805 [quant-ph] .

Summary

Paper to Video (Beta)

Whiteboard

No one has generated a whiteboard explanation for this paper yet.

Open Problems

We haven't generated a list of open problems mentioned in this paper yet.

Continue Learning

We haven't generated follow-up questions for this paper yet.

Authors (3)

Collections

Sign up for free to add this paper to one or more collections.

Tweets

Sign up for free to view the 1 tweet with 0 likes about this paper.