The In-Out Formalism for In-In Correlators

Auteurs : Yaniv Donath, Enrico Pajer

38+10 pages, 4 figures
Licence : CC BY 4.0

Résumé : Cosmological correlators, the natural observables of the primordial universe, have been extensively studied in the past two decades using the in-in formalism pioneered by Schwinger and Keldysh for the study of dissipative open systems. Ironically, most applications in cosmology have focused on non-dissipative closed systems. We show that, for non-dissipative systems, correlators can be equivalently computed using the in-out formalism with the familiar Feynman rules. In particular, the myriad of in-in propagators is reduced to a single (Feynman) time-ordered propagator and no sum over the labelling of vertices is required. In de Sitter spacetime, this requires extending the expanding Poincar\'e patch with a contracting patch, which prepares the bra from the future. Our results are valid for fields of any mass and spin but assuming the absence of infrared divergences. We present three applications of the in-out formalism: a representation of correlators in terms of a sum over residues of Feynman propagators in the energy-momentum domain; an algebraic recursion relation that computes Minkowski correlators in terms of lower order ones; and the derivation of cutting rules from Veltman's largest time equation, which we explicitly develop and exemplify for two-vertex diagrams to all loop orders. The in-out formalism leads to a natural definition of a de Sitter scattering matrix, which we discuss in simple examples. Remarkably, we show that our scattering matrix satisfies the standard optical theorem and the positivity that follows from it in the forward limit.

Soumis à arXiv le 08 Fév. 2024

Explorez l'arbre d'article

Cliquez sur les nœuds de l'arborescence pour être redirigé vers un article donné et accéder à leurs résumés et assistant virtuel

Accédez également à nos Résumés, ou posez des questions sur cet article à notre Assistant IA.

Recherchez des articles similaires (en version bêta)

En cliquant sur le bouton ci-dessus, notre algorithme analysera tous les articles de notre base de données pour trouver le plus proche en fonction du contenu des articles complets et pas seulement des métadonnées. Veuillez noter que cela ne fonctionne que pour les articles pour lesquels nous avons généré des résumés et que vous pouvez le réexécuter de temps en temps pour obtenir un résultat plus précis pendant que notre base de données s'agrandit.