<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" article-type="research-article" dtd-version="1.3" xml:lang="en">
  <front>
    <journal-meta>
      <journal-id journal-id-type="publisher-id">universe</journal-id>
      <journal-title-group>
        <journal-title>Universe</journal-title>
        <abbrev-journal-title abbrev-type="publisher">Universe</abbrev-journal-title>
        <abbrev-journal-title abbrev-type="pubmed">Universe</abbrev-journal-title>
      </journal-title-group>
      <issn pub-type="epub">2218-1997</issn>
      <publisher>
        <publisher-name>MDPI</publisher-name>
      </publisher>
    </journal-meta>
    <article-meta>
      <article-id pub-id-type="doi">10.3390/universe8110601</article-id>
      <article-id pub-id-type="publisher-id">universe-08-00601</article-id>
      <article-categories>
        <subj-group>
          <subject>Article</subject>
        </subj-group>
      </article-categories>
      <title-group>
        <article-title>Density Matrix Formalism for Interacting Quantum Fields</article-title>
      </title-group>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author">
          <contrib-id contrib-id-type="orcid" authenticated="true">https://orcid.org/0000-0002-1781-2609</contrib-id>
          <name>
            <surname>K&#xE4;ding</surname>
            <given-names>Christian</given-names>
          </name>
          <role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Conceptualization" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/conceptualization/">Conceptualization</role>
          <role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Formal analysis" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/formal-analysis/">Formal analysis</role>
          <role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Investigation" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/investigation/">Investigation</role>
          <role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Methodology" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/methodology/">Methodology</role>
          <role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Validation" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/validation/">Validation</role>
          <role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Writing &#x2013; original draft" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-original-draft/">Writing &#x2013; original draft</role>
          <role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Writing &#x2013; review &amp; editing" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-review-editing/">Writing &#x2013; review &amp; editing</role>
          <xref rid="c1-universe-08-00601" ref-type="corresp">*</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <contrib-id contrib-id-type="orcid" authenticated="true">https://orcid.org/0000-0003-2721-4589</contrib-id>
          <name>
            <surname>Pitschmann</surname>
            <given-names>Mario</given-names>
          </name>
          <role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Conceptualization" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/conceptualization/">Conceptualization</role>
          <role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Formal analysis" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/formal-analysis/">Formal analysis</role>
          <role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Funding acquisition" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/funding-acquisition/">Funding acquisition</role>
          <role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Investigation" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/investigation/">Investigation</role>
          <role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Methodology" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/methodology/">Methodology</role>
          <role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Validation" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/validation/">Validation</role>
          <role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Writing &#x2013; review &amp; editing" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-review-editing/">Writing &#x2013; review &amp; editing</role>
        </contrib>
      </contrib-group>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="editor">
          <name>
            <surname>Cleaver</surname>
            <given-names>Gerald B.</given-names>
          </name>
          <role>Academic Editor</role>
        </contrib>
      </contrib-group>
      <aff id="af1-universe-08-00601">Atominstitut, Technische Universit&#xE4;t Wien, Stadionallee 2, 1020 Vienna, Austria</aff>
      <author-notes>
        <corresp id="c1-universe-08-00601"><label>*</label>Correspondence: <email>christian.kaeding@tuwien.ac.at</email></corresp>
      </author-notes>
      <pub-date pub-type="epub">
        <day>16</day>
        <month>11</month>
        <year>2022</year>
      </pub-date>
      <pub-date pub-type="collection">
        <month>11</month>
        <year>2022</year>
      </pub-date>
      <volume>8</volume>
      <issue>11</issue>
      <elocation-id>601</elocation-id>
      <history>
        <date date-type="received">
          <day>13</day>
          <month>10</month>
          <year>2022</year>
        </date>
        <date date-type="accepted">
          <day>07</day>
          <month>11</month>
          <year>2022</year>
        </date>
      </history>
      <permissions>
        <copyright-statement>&#xA9; 2022 by the authors.</copyright-statement>
        <copyright-year>2022</copyright-year>
        <license license-type="open-access">
          <license-p>Licensee MDPI, Basel, Switzerland. This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license (<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</ext-link>).</license-p>
        </license>
      </permissions>
      <abstract>
        <p>We provide a description of interacting quantum fields in terms of density matrices for any occupation numbers in Fock space in a momentum basis. As a simple example, we focus on a real scalar field interacting with another real scalar field, and present a practicable formalism for directly computing the density matrix elements of the combined scalar&#x2013;scalar system. For deriving the main formula, we use techniques from non-equilibrium quantum field theory like thermo-field dynamics and the Schwinger&#x2013;Keldysh formalism. Our results allow for studies of particle creation/annihilation processes at finite times and other non-equilibrium processes, including those found in the theory of open quantum systems.</p>
      </abstract>
      <kwd-group>
        <kwd>density matrix</kwd>
        <kwd>non-equilibrium quantum field theory</kwd>
        <kwd>Schwinger&#x2013;Keldysh formalism</kwd>
        <kwd>thermo-field dynamics</kwd>
      </kwd-group>
      <funding-group>
        <award-group>
          <funding-source>Austrian Science Fund (FWF)</funding-source>
          <award-id>P 34240-N</award-id>
        </award-group>
        <funding-statement>This work was supported by the Austrian Science Fund (FWF): P 34240-N.</funding-statement>
      </funding-group>
    </article-meta>
  </front>
  <body>
    <sec sec-type="intro" id="sec1-universe-08-00601">
      <title>1. Introduction</title>
      <p>Density operators and matrices are powerful tools for describing the quantum state of a physical system since they not only allow for the description of pure states, but also of mixed ones. The latter is a feature not accessible with descriptions by wave functions [<xref ref-type="bibr" rid="B1-universe-08-00601">1</xref>]. Consequently, besides their uses in non-relativistic quantum mechanics, density matrices also find ample applications in (open) quantum field theory [<xref ref-type="bibr" rid="B2-universe-08-00601">2</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B3-universe-08-00601">3</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B4-universe-08-00601">4</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B5-universe-08-00601">5</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B6-universe-08-00601">6</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B7-universe-08-00601">7</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B8-universe-08-00601">8</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B9-universe-08-00601">9</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B10-universe-08-00601">10</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B11-universe-08-00601">11</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B12-universe-08-00601">12</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B13-universe-08-00601">13</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B14-universe-08-00601">14</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B15-universe-08-00601">15</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B16-universe-08-00601">16</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B17-universe-08-00601">17</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B18-universe-08-00601">18</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B19-universe-08-00601">19</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B20-universe-08-00601">20</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B21-universe-08-00601">21</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B22-universe-08-00601">22</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B23-universe-08-00601">23</xref>] and related areas, including cosmology [<xref ref-type="bibr" rid="B24-universe-08-00601">24</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B25-universe-08-00601">25</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B26-universe-08-00601">26</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B27-universe-08-00601">27</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B28-universe-08-00601">28</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B29-universe-08-00601">29</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B30-universe-08-00601">30</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B31-universe-08-00601">31</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B32-universe-08-00601">32</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B33-universe-08-00601">33</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B34-universe-08-00601">34</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B35-universe-08-00601">35</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B36-universe-08-00601">36</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B37-universe-08-00601">37</xref>], black holes [<xref ref-type="bibr" rid="B38-universe-08-00601">38</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B39-universe-08-00601">39</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B40-universe-08-00601">40</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B41-universe-08-00601">41</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B42-universe-08-00601">42</xref>] or heavy-ion physics [<xref ref-type="bibr" rid="B43-universe-08-00601">43</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B44-universe-08-00601">44</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B45-universe-08-00601">45</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B46-universe-08-00601">46</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B47-universe-08-00601">47</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B48-universe-08-00601">48</xref>].</p>
      <p>The time evolution of a density operator is governed by the quantum Liouville equation, from which quantum master equations can be derived. Such master equations find heavy use in the theory of open quantum systems [<xref ref-type="bibr" rid="B49-universe-08-00601">49</xref>]. Especially in this context, it is common practice to trace or integrate out some degrees of freedom often referred to as environments. This process results in so-called reduced density matrices, which describe only the subsystems of the total system that were not traced out. In Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B14-universe-08-00601">14</xref>] the authors introduced a Lehmann&#x2013;Szymanzik&#x2013;Zimmermann-like reduction (LSZ-like reduction) [<xref ref-type="bibr" rid="B50-universe-08-00601">50</xref>] that provides a practicable and first principle-based formalism for deriving quantum master equations for reduced density matrices in a momentum basis in Fock space (also discussed in Refs. [<xref ref-type="bibr" rid="B51-universe-08-00601">51</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B52-universe-08-00601">52</xref>]). This was done with applications to quenched field theoretical open systems in mind. The formalism was then used in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B21-universe-08-00601">21</xref>] in order to provide a way of directly computing reduced density matrix elements for such systems in terms of Feynman&#x2013;Vernon influence functionals [<xref ref-type="bibr" rid="B53-universe-08-00601">53</xref>] without having to solve potentially intricate quantum master equations.</p>
      <p>In the present article, we will follow the path laid out by Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B21-universe-08-00601">21</xref>], but apply the formalism more generally to interacting quantum field theoretical systems without tracing out one of the degrees of freedom. Instead, we will show how the formalism introduced in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B14-universe-08-00601">14</xref>] can be used for computing total density matrix elements, which include information about all systems partaking in the described interactions, for any occupation in Fock space in a momentum basis. Having such a formalism can be a valuable tool, for example, when investigating decay or creation processes at finite times. Moreover, we see manifold direct applications at the high-precision frontier, i.e., in the area of low-energy but high-precision phenomenology as, e.g., in quantum optics experiments, which we will work on in the near future. The current article is a first step towards such applications.</p>
      <p>As a simple working example, we will focus our discussion on the interactions of real scalar fields. Extensions of the presented formalism to other types of fields are possible. For simplicity, for most of our discussion we will only consider the interaction between two scalar fields <inline-formula><mml:math id="mm1"><mml:semantics><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="mm2"><mml:semantics><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>. However, the formula that we will later present as a tool for directly computing their total density matrix elements will be extrapolated to a formula allowing to include any number of scalar field species.</p>
      <p>This article has the following structure: <xref ref-type="sec" rid="sec2-universe-08-00601">Section 2</xref> deals with the required mathematical concepts, which are then applied for deriving a formula for directly computing total density matrix elements for the combined system of <inline-formula><mml:math id="mm3"><mml:semantics><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="mm4"><mml:semantics><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>. A more general formula for any number of scalar field species will also be extrapolated. Subsequently, in <xref ref-type="sec" rid="sec3-universe-08-00601">Section 3</xref>, a few examples are investigated using the derived formula before the article is concluded in <xref ref-type="sec" rid="sec4-universe-08-00601">Section 4</xref>.</p>
    </sec>
    <sec id="sec2-universe-08-00601">
      <title>2. Derivation</title>
      <p>In this section, we will derive a formula for the direct computation of total density matrices in a momentum basis for any number of particles and species of interacting quantum fields. Since they constitute the simplest example, we will restrict our discussion to real scalar fields. However, similar formalisms can be developed for other types of fields as well. At first, we will only consider two interacting scalar fields <inline-formula><mml:math id="mm5"><mml:semantics><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="mm6"><mml:semantics><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, but generalizing the resulting equation to more scalar fields is straightforward.</p>
      <p>Initially, we will introduce all required mathematics and concepts in <xref ref-type="sec" rid="sec2dot1-universe-08-00601">Section 2.1</xref>, <xref ref-type="sec" rid="sec2dot2-universe-08-00601">Section 2.2</xref> and <xref ref-type="sec" rid="sec2dot3-universe-08-00601">Section 2.3</xref>. For this, we will closely follow Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B21-universe-08-00601">21</xref>], which in turn is strongly based on the discussions in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B14-universe-08-00601">14</xref>]. Finally, we will present the derivation of a formula for the direct computation of total density matrices in <xref ref-type="sec" rid="sec2dot4-universe-08-00601">Section 2.4</xref>.</p>
      <sec id="sec2dot1-universe-08-00601">
        <title>2.1. Density Matrices in Fock Space</title>
        <p>Since we are interested in describing the interaction of quantum fields in terms of density matrices, we first need to introduce them in Fock space. For this, we expand the density operator in a momentum basis similarly to Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B21-universe-08-00601">21</xref>], but while taking into account multiple numbers of fields:<disp-formula id="FD1-universe-08-00601"><label>(1)</label><mml:math id="mm7" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x221E;</mml:mo></mml:munderover><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:munderover><mml:mo>&#x220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:msup></mml:msub></mml:mfenced><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:munderover><mml:mo>&#x220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:msup></mml:msub></mml:mfenced><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo accent="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>J</mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>J</mml:mi></mml:msup><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
        where we defined multi-indices
        <disp-formula id="FD2-universe-08-00601"><label>(2)</label><mml:math id="mm8" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mi>I</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mi>J</mml:mi><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
        with <inline-formula><mml:math id="mm9"><mml:semantics><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="mm10"><mml:semantics><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, &#x2026; representing different field or particle species, such that
        <disp-formula id="FD3-universe-08-00601"><label>(3)</label><mml:math id="mm11" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>!</mml:mo><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>!</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
		Notice that the cases <inline-formula><mml:math id="mm12"><mml:semantics><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> or <inline-formula><mml:math id="mm13"><mml:semantics><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> correspond to the static vacuum state <inline-formula><mml:math id="mm14"><mml:semantics><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> or <inline-formula><mml:math id="mm15"><mml:semantics><mml:mrow><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> for the respective species <inline-formula><mml:math id="mm16"><mml:semantics><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>. If <inline-formula><mml:math id="mm17"><mml:semantics><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> or <inline-formula><mml:math id="mm18"><mml:semantics><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, then this describes the case of no particles being present, i.e., the total vacuum. Furthermore, we introduced the short-hand notation
        <disp-formula id="FD4-universe-08-00601"><label>(4)</label><mml:math id="mm19" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:msup><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>;</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>J</mml:mi></mml:msup><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>;</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
        for the 3-momenta, and
        <disp-formula id="FD5-universe-08-00601"><label>(5)</label><mml:math id="mm20" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:munderover><mml:mo>&#x220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:msup></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:munderover><mml:mo>&#x220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:msub></mml:munderover><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:msub></mml:mfenced><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:munderover><mml:mo>&#x220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi></mml:msub></mml:munderover><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:msub></mml:mfenced><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
        where
        <disp-formula id="FD6-universe-08-00601"><label>(6)</label><mml:math id="mm21" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:msub></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:msub></mml:msub><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
        with<xref ref-type="fn" rid="fn001-universe-08-00601">1</xref>
        <disp-formula id="FD7-universe-08-00601"><label>(7)</label><mml:math id="mm22" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:msub><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x3C0;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
		The density matrix elements that appear in Equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD1-universe-08-00601">1</xref>) are given by
        <disp-formula id="FD8-universe-08-00601"><label>(8)</label><mml:math id="mm23" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>J</mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi></mml:msup><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>J</mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
        and, as usual, have to fulfill:<disp-formula id="FD9-universe-08-00601"><label>(9)</label><mml:math id="mm24" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>J</mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>J</mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
        <p>In addition, as was pointed out in Refs. [<xref ref-type="bibr" rid="B54-universe-08-00601">54</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B55-universe-08-00601">55</xref>], density matrix elements are picture-independent. We physically interpret them in the following way: <inline-formula><mml:math id="mm25"><mml:semantics><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:semantics></mml:math></inline-formula> describes a 0-particle or vacuum state, <inline-formula><mml:math id="mm26"><mml:semantics><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:semantics></mml:math></inline-formula> or <inline-formula><mml:math id="mm27"><mml:semantics><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:semantics></mml:math></inline-formula> stand for correlations between <inline-formula><mml:math id="mm28"><mml:semantics><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:msub></mml:semantics></mml:math></inline-formula>- or <inline-formula><mml:math id="mm29"><mml:semantics><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:msub></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-<inline-formula><mml:math id="mm30"><mml:semantics><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-particles with the vacuum, while <inline-formula><mml:math id="mm31"><mml:semantics><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:semantics></mml:math></inline-formula> represent correlations between <inline-formula><mml:math id="mm32"><mml:semantics><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:msub></mml:semantics></mml:math></inline-formula>- and <inline-formula><mml:math id="mm33"><mml:semantics><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:msub></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-<inline-formula><mml:math id="mm34"><mml:semantics><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-particle states.</p>
        <p>For later reference, it should also be noted that, in the Schr&#xF6;dinger picture (index <italic>S</italic>), the time evolution of a density operator is determined by the quantum Liouville equation<xref ref-type="fn" rid="fn002-universe-08-00601">2</xref> [<xref ref-type="bibr" rid="B49-universe-08-00601">49</xref>].
        <disp-formula id="FD10-universe-08-00601"><label>(10)</label><mml:math id="mm35" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mo>[</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
        which is generally solved by
        <disp-formula id="FD11-universe-08-00601"><label>(11)</label><mml:math id="mm36" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi><mml:mo>&#x2DC;</mml:mo></mml:mover><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
        if the Hamiltonian is time-dependent due to an external source.</p>
      </sec>
      <sec id="sec2dot2-universe-08-00601">
        <title>2.2. The Schwinger-Keldysh Formalism</title>
        <p>When computing expectation values for operators at finite times, for example the density matrix elements in Equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD8-universe-08-00601">8</xref>), the usual in&#x2013;out formalism known from scattering amplitudes is not sufficient anymore. Instead, the Schwinger&#x2013;Keldysh closed-time-path formalism [<xref ref-type="bibr" rid="B56-universe-08-00601">56</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B57-universe-08-00601">57</xref>], also known as in&#x2013;in formalism, is used. A good introduction to this topic can, for example, be found in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B5-universe-08-00601">5</xref>]. The Schwinger&#x2013;Keldysh formalism is essentially relying on doubling the degrees of freedom, where the two copies are distinguished by labels +/&#x2212;, and letting those evolve on the positive/negative branch of the closed time path depicted in <xref ref-type="fig" rid="universe-08-00601-f001">Figure 1</xref> between an initial <inline-formula><mml:math id="mm37"><mml:semantics><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>initial</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> and a final time <inline-formula><mml:math id="mm38"><mml:semantics><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>final</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> [<xref ref-type="bibr" rid="B21-universe-08-00601">21</xref>]. While for scattering amplitudes in- and out-states are used, which are taken to be asymptotic, the path-integral representation of the trace of an operator at a finite time requires us to consider two copies of field-states and therefore naturally leads to the closed time path. This formalism is often applied in the context of field theoretical descriptions of open quantum systems, e.g.,  in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B14-universe-08-00601">14</xref>], in order to define the so-called Feynman&#x2013;Vernon influence functional [<xref ref-type="bibr" rid="B53-universe-08-00601">53</xref>]. If we consider the example of two real scalar fields <inline-formula><mml:math id="mm39"><mml:semantics><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="mm40"><mml:semantics><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula> interacting with each other, then, within the the Schwinger&#x2013;Keldysh formalism, we can define the density functional<xref ref-type="fn" rid="fn003-universe-08-00601">3</xref>
        <disp-formula id="FD12-universe-08-00601"><label>(12)</label><mml:math id="mm41" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mo>[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>|</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
        where &#xB1; indicates a dependence on both +- and &#x2212;-type operators, and subscript <italic>t</italic> labels the time slice on which the field eigenstates have to be taken [<xref ref-type="bibr" rid="B21-universe-08-00601">21</xref>]. The time evolution of such a density functional
        <disp-formula id="FD13-universe-08-00601"><label>(13)</label><mml:math id="mm42" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mo>[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mi>d</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mi mathvariant="script">P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
        is given in terms of the functional propagator<xref ref-type="fn" rid="fn004-universe-08-00601">4</xref>,
        <disp-formula id="FD14-universe-08-00601"><label>(14)</label><mml:math id="mm43" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">P</mml:mi><mml:mo>[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msubsup></mml:msubsup><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msup><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msubsup></mml:msubsup><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
        with the action
        <disp-formula id="FD15-universe-08-00601"><label>(15)</label><mml:math id="mm44" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>int</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>int</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>int</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
        <p>Here,  <inline-formula><mml:math id="mm45"><mml:semantics><mml:mover accent="true"><mml:mrow/><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:semantics></mml:math></inline-formula>  indicates functionals that depend on both field variables <inline-formula><mml:math id="mm46"><mml:semantics><mml:msup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup></mml:semantics></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="mm47"><mml:semantics><mml:msup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msup></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, such that
        <disp-formula id="FD16-universe-08-00601"><label>(16)</label><mml:math id="mm48" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
        <p>The action <inline-formula><mml:math id="mm49"><mml:semantics><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> is for a free <inline-formula><mml:math id="mm50"><mml:semantics><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-field, <inline-formula><mml:math id="mm51"><mml:semantics><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>int</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> is the corresponding self-interaction action, and <inline-formula><mml:math id="mm52"><mml:semantics><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>int</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> is the action describing the interaction between the fields <inline-formula><mml:math id="mm53"><mml:semantics><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="mm54"><mml:semantics><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>. Since we are only interested in finite times, we restrict all actions to <inline-formula><mml:math id="mm55"><mml:semantics><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A9;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, such that, schematically, we use
        <disp-formula id="FD17-universe-08-00601"><label>(17)</label><mml:math id="mm56" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A9;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
        with
        <disp-formula id="FD18-universe-08-00601"><label>(18)</label><mml:math id="mm57" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:msub><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A9;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A9;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:msub><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
        <p>Furthermore, notice the notational distinction between functional integrals over all of <inline-formula><mml:math id="mm58"><mml:semantics><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:semantics></mml:math></inline-formula> on a particular time slice, denoted by <italic>d</italic> as in Equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD13-universe-08-00601">13</xref>), and over the whole <inline-formula><mml:math id="mm59"><mml:semantics><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A9;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, denoted by <inline-formula><mml:math id="mm60"><mml:semantics><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula> as in Equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD14-universe-08-00601">14</xref>).</p>
      </sec>
      <sec id="sec2dot3-universe-08-00601">
        <title>2.3. Thermo-Field Dynamics</title>
        <p>The final concept we need to discuss is thermo-field dynamics (TFD) [<xref ref-type="bibr" rid="B58-universe-08-00601">58</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B59-universe-08-00601">59</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B60-universe-08-00601">60</xref>] (see also Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B61-universe-08-00601">61</xref>]). For this, we will directly quote from most of the corresponding elaborations in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B21-universe-08-00601">21</xref>]. One way of understanding TFD is as an algebraic formulation of the Schwinger&#x2013;Keldysh formalism, in the sense that it works with operators on a positive <inline-formula><mml:math id="mm61"><mml:semantics><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> or negative <inline-formula><mml:math id="mm62"><mml:semantics><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> complex time axis acting on a doubled Hilbert space
        <disp-formula id="FD19-universe-08-00601"><label>(19)</label><mml:math id="mm63" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
        where <inline-formula><mml:math id="mm64"><mml:semantics><mml:msup><mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msup></mml:semantics></mml:math></inline-formula> are the Hilbert spaces corresponding to the &#xB1;-branches of the closed time path. Operators living on the closed time path can be expressed within TFD as
        <disp-formula id="FD20-universe-08-00601"><label>(20)</label><mml:math id="mm65" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="double-struck">I</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="double-struck">I</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
        where <inline-formula><mml:math id="mm66"><mml:semantics><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="double-struck">I</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:semantics></mml:math></inline-formula> is the unit operator and <inline-formula><mml:math id="mm67"><mml:semantics><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula> means time reversal. States in a momentum basis in TFD can be reached from the doubled vacuum state
        <disp-formula id="FD21-universe-08-00601"><label>(21)</label><mml:math id="mm68" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mspace width="-0.166667em"/><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
        via creation operators
        <disp-formula id="FD22-universe-08-00601"><label>(22)</label><mml:math id="mm69" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x2020;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mspace width="-0.166667em"/><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mspace width="-0.166667em"/><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo>&#x2020;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mspace width="-0.166667em"/><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mspace width="-0.166667em"/><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
        <p>Consequently, the corresponding annihilators act like
        <disp-formula id="FD23-universe-08-00601"><label>(23)</label><mml:math id="mm70" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mspace width="-0.166667em"/><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x3C0;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>&#x3B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2213;</mml:mo></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mspace width="-0.166667em"/><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
        <p>In addition, we can construct a special state corresponding to the unit operator, see Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B59-universe-08-00601">59</xref>],
        <disp-formula id="FD24-universe-08-00601"><label>(24)</label><mml:math id="mm71" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mspace width="-0.166667em"/><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mspace width="-0.166667em"/><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mspace width="-0.166667em"/><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mspace width="-0.166667em"/><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
        which allows us to express the expectation value of an operator as
        <disp-formula id="FD25-universe-08-00601"><label>(25)</label><mml:math id="mm72" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mi>Tr</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mspace width="-0.166667em"/><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mspace width="-0.166667em"/><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
        <p>Having all this, we can now use the fact that Equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD10-universe-08-00601">10</xref>) can be re-written in a Schr&#xF6;dinger-like form:<disp-formula id="FD26-universe-08-00601"><label>(26)</label><mml:math id="mm73" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mspace width="-0.166667em"/><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mspace width="-0.166667em"/><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
        where <inline-formula><mml:math id="mm74"><mml:semantics><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">I</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">I</mml:mi><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>. This can generally be solved by
        <disp-formula id="FD27-universe-08-00601"><label>(27)</label><mml:math id="mm75" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mspace width="-0.166667em"/><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi><mml:mo form="prefix">exp</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="{" close="}"><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:munderover><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:munderover><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mspace width="-0.166667em"/><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
        <p>Note that at time 0, the different pictures coincide, and we therefore dropped the label <italic>S</italic>.</p>
        <p>We recall that, generally, Hamiltonian and action are related via <inline-formula><mml:math id="mm76"><mml:semantics><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>. Furthermore, if we consider that the action in Equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD15-universe-08-00601">15</xref>) describes the full evolution of the density matrix elements in the field-basis, the interaction picture <inline-formula><mml:math id="mm77"><mml:semantics><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>I</mml:mi></mml:msub></mml:semantics></mml:math></inline-formula> must be its corresponding Hamiltonian, such that <inline-formula><mml:math id="mm78"><mml:semantics><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>I</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>int</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>int</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>int</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math id="mm79"><mml:semantics><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> representing the action <inline-formula><mml:math id="mm80"><mml:semantics><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> as appearing in Equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD16-universe-08-00601">16</xref>). This will later be of greater importance when we write down a path integral expression for the density matrix elements. For now, however, we just remind ourselves that the free Hamiltonian <inline-formula><mml:math id="mm81"><mml:semantics><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:semantics></mml:math></inline-formula> is the same in Schr&#xF6;dinger and interaction picture, and consequently drop the subscript.</p>
        <p>Translating Equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD26-universe-08-00601">26</xref>) into the interaction picture, and using the fact that the state <inline-formula><mml:math id="mm82"><mml:semantics><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mspace width="-0.166667em"/><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> is actually time- and picture-independent [<xref ref-type="bibr" rid="B21-universe-08-00601">21</xref>], therefore leaves us with
        <disp-formula id="FD28-universe-08-00601"><label>(28)</label><mml:math id="mm83" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mspace width="-0.166667em"/><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>int</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>int</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>int</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mspace width="-0.166667em"/><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
        which can be solved by
        <disp-formula id="FD29-universe-08-00601"><label>(29)</label><mml:math id="mm84" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mspace width="-0.166667em"/><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi><mml:mo form="prefix">exp</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="{" close="}"><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:munderover><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>int</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>int</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>int</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mspace width="-0.166667em"/><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
      </sec>
      <sec id="sec2dot4-universe-08-00601">
        <title>2.4. Density Matrix Elements</title>
        <p>We can now use the concepts discussed in the previous sections in order to derive an equation for the direct computation of elements of the total density matrix for two interacting real scalar fields <inline-formula><mml:math id="mm85"><mml:semantics><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="mm86"><mml:semantics><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula> in a momentum basis for any occupation number in Fock space. Doing so, we will only work in the interaction picture and therefore not use any corresponding labels for operators and states anymore.</p>
        <p>Initially, we will derive a formula that allows for the computation of the density matrix element <inline-formula><mml:math id="mm87"><mml:semantics><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, which represents the state of a single <inline-formula><mml:math id="mm88"><mml:semantics><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-particle (momenta <inline-formula><mml:math id="mm89"><mml:semantics><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="mm90"><mml:semantics><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:semantics></mml:math></inline-formula>) and a single <inline-formula><mml:math id="mm91"><mml:semantics><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-particle (momenta <inline-formula><mml:math id="mm92"><mml:semantics><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="mm93"><mml:semantics><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:semantics></mml:math></inline-formula>). Having found this expression, it will later be possible to extrapolate a more general formula for any number of particle species and respective occupation numbers in momentum space.</p>
        <p>As in Refs. [<xref ref-type="bibr" rid="B14-universe-08-00601">14</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B21-universe-08-00601">21</xref>], our starting point is
        <disp-formula id="FD30-universe-08-00601"><label>(30)</label><mml:math id="mm94" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
        <p>Using Equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD25-universe-08-00601">25</xref>), Equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD30-universe-08-00601">30</xref>) can be rewritten as
        <disp-formula id="FD31-universe-08-00601"><label>(31)</label><mml:math id="mm95" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>Tr</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="double-struck">I</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
        in TFD language. Next, we substitute Equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD29-universe-08-00601">29</xref>) and find
        <disp-formula id="FD32-universe-08-00601"><label>(32)</label><mml:math id="mm96" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mo>&#x2329;</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi><mml:mo form="prefix">exp</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="{" close="}"><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:munderover><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>int</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>int</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>int</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
        <p>In order to proceed, we need to expand the density operator on the right-hand side of Equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD32-universe-08-00601">32</xref>) as in Equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD1-universe-08-00601">1</xref>). However, in this way, we would encounter the problem of potentially having to deal with an infinite number of initial density matrix elements. Luckily, we can make the&#x2014;in many experimental situations&#x2014;reasonable assumption that we know the initial setup sufficiently well, such that we can ignore all vanishing or suppressed occupations. In our particular example, we will assume that the total initial system already consists of only one <inline-formula><mml:math id="mm97"><mml:semantics><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>- and one <inline-formula><mml:math id="mm98"><mml:semantics><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-particle. Consequently, we only have to consider the initial density matrix element for the case <inline-formula><mml:math id="mm99"><mml:semantics><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> and assume all others to be nil. We do this assumption for the sake of readability, but a more general result will later be presented, which could be obtained by modifying the present derivation accordingly. Under the considered assumptions we are led to
        <disp-formula id="FD33-universe-08-00601"><label>(33)</label><mml:math id="mm100" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mo>&#x2329;</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi><mml:mo form="prefix">exp</mml:mo></mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="{" close="}"><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:munderover><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>int</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>int</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>int</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
        which, using Equations (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD22-universe-08-00601">22</xref>) and (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD23-universe-08-00601">23</xref>) becomes
        <disp-formula id="FD34-universe-08-00601"><label>(34)</label><mml:math id="mm101" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:mo form="prefix">exp</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="{" close="}"><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:munderover><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>int</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>int</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>int</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x2020;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo>&#x2020;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x2020;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo>&#x2020;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
        <p>Here we denoted creators/annihilators for <inline-formula><mml:math id="mm102"><mml:semantics><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math id="mm103"><mml:semantics><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x2020;</mml:mo></mml:msup></mml:semantics></mml:math></inline-formula>/<inline-formula><mml:math id="mm104"><mml:semantics><mml:mover accent="true"><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:semantics></mml:math></inline-formula> and those for <inline-formula><mml:math id="mm105"><mml:semantics><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math id="mm106"><mml:semantics><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x2020;</mml:mo></mml:msup></mml:semantics></mml:math></inline-formula>/<inline-formula><mml:math id="mm107"><mml:semantics><mml:mover accent="true"><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:semantics></mml:math></inline-formula>. Next, we replace them by (cf.  Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B14-universe-08-00601">14</xref>])
        <disp-formula id="FD35-universe-08-00601"><label>(35)</label><mml:math id="mm108" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:msub><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x2020;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:msub><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:msub><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo>&#x2020;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:msub><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
        where <inline-formula><mml:math id="mm109"><mml:semantics><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mover><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mo>&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, and there exist corresponding expressions for <inline-formula><mml:math id="mm110"><mml:semantics><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x2020;</mml:mo></mml:msup></mml:semantics></mml:math></inline-formula>/<inline-formula><mml:math id="mm111"><mml:semantics><mml:mover accent="true"><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:semantics></mml:math></inline-formula>. This leaves us with
        <disp-formula id="FD36-universe-08-00601"><label>(36)</label><mml:math id="mm112" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:munder><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">lim</mml:mo><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#x2192;</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#x2192;</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:msup><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:munder><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:munder><mml:mo>&#x220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi><mml:mo>[</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:mo form="prefix">exp</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="{" close="}"><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:munderover><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>int</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>int</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>int</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
        <p>As in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B21-universe-08-00601">21</xref>], we introduced limits in which <inline-formula><mml:math id="mm113"><mml:semantics><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:semantics></mml:math></inline-formula> approach <italic>t</italic> from above and <inline-formula><mml:math id="mm114"><mml:semantics><mml:msubsup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:semantics></mml:math></inline-formula> approach 0 from below in order to recover the correct time ordering.</p>
        <p>We translate the expression in Equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD36-universe-08-00601">36</xref>) into the path integral formalism, which yields
        <disp-formula id="FD37-universe-08-00601"><label>(37)</label><mml:math id="mm115" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:munder><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">lim</mml:mo><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#x2192;</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#x2192;</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:msup><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:munder><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:munder><mml:mo>&#x220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msup><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:mo form="prefix">exp</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="{" close="}"><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mo>[</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>int</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>int</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>int</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
        where we defined
        <disp-formula id="FD38-universe-08-00601"><label>(38)</label><mml:math id="mm116" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
        and used
        <disp-formula id="FD39-universe-08-00601"><label>(39)</label><mml:math id="mm117" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>int</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>int</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>int</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:munder><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>&#x2D9;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>a</mml:mi></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>&#x3C0;</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>&#x2D9;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>a</mml:mi></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>&#x3C0;</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mfrac><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:munder><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>&#x2D9;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>a</mml:mi></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>&#x3C0;</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>&#x2D9;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>a</mml:mi></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>&#x3C0;</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>int</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>int</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>int</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x3C4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
        <p>The Equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD37-universe-08-00601">37</xref>) we just found allows us to directly compute the density matrix element that describes the interaction between two single particles <inline-formula><mml:math id="mm118"><mml:semantics><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="mm119"><mml:semantics><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>. Taking Equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD37-universe-08-00601">37</xref>), we extrapolate this formula for a general density matrix element with any number of particle species and occupations in Fock space. It can easily be seen that this result can be derived by extending the derivation for Equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD37-universe-08-00601">37</xref>) accordingly. We find:<disp-formula id="FD40-universe-08-00601"><label>(40)</label><mml:math id="mm120" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x221E;</mml:mo></mml:munderover><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:munder><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">lim</mml:mo><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2032;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#x2192;</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2032;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#x2192;</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:msup><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:munder><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:munderover><mml:mo>&#x220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:msup></mml:msub></mml:mfenced><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:munderover><mml:mo>&#x220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:msup></mml:msub></mml:mfenced><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>J</mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi></mml:msup><mml:msup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi></mml:msup><mml:msup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo form="prefix">exp</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="{" close="}"><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:msup><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi></mml:msup><mml:msup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:msup><mml:msup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfenced><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi></mml:msup><mml:msup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>J</mml:mi></mml:msup><mml:msup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfenced></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:munderover><mml:mo>&#x220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:munderover><mml:msub><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:msup></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mfenced><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:munderover><mml:mo>&#x220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:munderover><mml:msubsup><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2032;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:msup></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:munderover><mml:mo>&#x220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:munderover><mml:msubsup><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>C</mml:mi></mml:msup></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:munderover><mml:mo>&#x220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:munderover><mml:msub><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2032;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:msup></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A6;</mml:mi><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A6;</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A6;</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A6;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A6;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo form="prefix">exp</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="{" close="}"><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mo>[</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>int</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A6;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>int</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A6;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A6;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A6;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
        <p>In Equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD40-universe-08-00601">40</xref>), we used some short-hand notations from <xref ref-type="sec" rid="sec2dot1-universe-08-00601">Section 2.1</xref> and introduced a number new ones. More precisely, we are using
        <disp-formula id="FD41-universe-08-00601"><label>(41)</label><mml:math id="mm121" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
        <disp-formula id="FD42-universe-08-00601"><label>(42)</label><mml:math id="mm122" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:msup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>;</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:msup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi></mml:msup><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
        <disp-formula id="FD43-universe-08-00601"><label>(43)</label><mml:math id="mm123" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi></mml:msup><mml:msup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
        <disp-formula id="FD44-universe-08-00601"><label>(44)</label><mml:math id="mm124" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:munderover><mml:mo>&#x220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:munderover><mml:msub><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:msup></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:msub><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:msub><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
        <disp-formula id="FD45-universe-08-00601"><label>(45)</label><mml:math id="mm125" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A6;</mml:mi><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msup><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
        <disp-formula id="FD46-universe-08-00601"><label>(46)</label><mml:math id="mm126" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>int</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A6;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>int</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>int</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>int</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A6;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>int</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
        and
        <disp-formula id="FD47-universe-08-00601"><label>(47)</label><mml:math id="mm127" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A6;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:msubsup><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:msubsup><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>&#x3B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
        with
        <disp-formula id="FD48-universe-08-00601"><label>(48)</label><mml:math id="mm128" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:msub><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
        <p>Taking <inline-formula><mml:math id="mm129"><mml:semantics><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> and assuming all initial density matrix elements except for the <inline-formula><mml:math id="mm130"><mml:semantics><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> one to be vanishing, we recover Equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD37-universe-08-00601">37</xref>) from Equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD40-universe-08-00601">40</xref>).</p>
        <p>It is important to remember that, as was already pointed out in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B21-universe-08-00601">21</xref>], only the diagonal elements of the <inline-formula><mml:math id="mm131"><mml:semantics><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-matrix propagator are permitted when evaluating Equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD37-universe-08-00601">37</xref>) or (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD40-universe-08-00601">40</xref>). This means, when applying Wick&#x2019;s theorem [<xref ref-type="bibr" rid="B62-universe-08-00601">62</xref>], only contractions of fields living on the same branch of the closed time path (cf. <xref ref-type="fig" rid="universe-08-00601-f001">Figure 1</xref>) are possible, such that we only have to work with Feynman and Dyson propagators
        <disp-formula id="FD49-universe-08-00601"><label>(49)</label><mml:math id="mm132" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mspace width="-0.166667em"/><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mspace width="-0.166667em"/><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">F</mml:mi></mml:msubsup><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:msub><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>&#x3F5;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
        <disp-formula id="FD50-universe-08-00601"><label>(50)</label><mml:math id="mm133" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mspace width="-0.166667em"/><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mspace width="-0.166667em"/><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">D</mml:mi></mml:msubsup><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:msub><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>&#x3F5;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
        <disp-formula id="FD51-universe-08-00601"><label>(51)</label><mml:math id="mm134" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mspace width="-0.166667em"/><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mspace width="-0.166667em"/><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x394;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">F</mml:mi></mml:msubsup><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:msub><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>&#x3F5;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
        <disp-formula id="FD52-universe-08-00601"><label>(52)</label><mml:math id="mm135" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mspace width="-0.166667em"/><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mspace width="-0.166667em"/><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x394;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">D</mml:mi></mml:msubsup><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:msub><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>&#x3F5;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
        while the other two-point functions vanish:<disp-formula id="FD53-universe-08-00601"><label>(53)</label><mml:math id="mm136" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mspace width="-0.166667em"/><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mspace width="-0.166667em"/><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mspace width="-0.166667em"/><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mspace width="-0.166667em"/><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="sec3-universe-08-00601">
      <title>3. Example</title>
      <p>In this section, we will apply the formulas in Equations (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD37-universe-08-00601">37</xref>) and (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD40-universe-08-00601">40</xref>) to a toy model example with two real scalar field species <inline-formula><mml:math id="mm137"><mml:semantics><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="mm138"><mml:semantics><mml:mi>&#x3C7;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>. More precisely, we will consider solely a single particle <inline-formula><mml:math id="mm139"><mml:semantics><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula> at the initial time 0, which is described by the only non-vanishing density matrix <inline-formula><mml:math id="mm140"><mml:semantics><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>. We will assume that due to an interaction potential <inline-formula><mml:math id="mm141"><mml:semantics><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x223C;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> the state of two <inline-formula><mml:math id="mm142"><mml:semantics><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-particles can become excited within the interval between times 0 and <italic>t</italic>. This leads to other density matrices potentially being non-vanishing as well at time <italic>t</italic>. Of those, we will compute the elements of the matrices <inline-formula><mml:math id="mm143"><mml:semantics><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="mm144"><mml:semantics><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="mm145"><mml:semantics><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>. Each of these matrices has its own physical interpretation: the first one corresponds to a <inline-formula><mml:math id="mm146"><mml:semantics><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mspace width="-0.166667em"/><mml:mo>&#x2192;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-particle decay event, the second describes the correlation between a single <inline-formula><mml:math id="mm147"><mml:semantics><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-particle state and a two <inline-formula><mml:math id="mm148"><mml:semantics><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-particles state, while the third stands for the single <inline-formula><mml:math id="mm149"><mml:semantics><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-particle state continuing to exist, but with a modified probability. The last of these events, i.e., the change of <inline-formula><mml:math id="mm150"><mml:semantics><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:semantics></mml:math></inline-formula> over time, can be compared to the dynamics of an open quantum system.</p>
      <p>It should be noted that when computing the density matrices we will sometimes encounter divergences which would usually require renormalization. However, we will only present the unrenormalized expressions here since, as was already mentioned in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B21-universe-08-00601">21</xref>], the peculiar time-dependent divergences, which we will encounter, have only shortly [<xref ref-type="bibr" rid="B14-universe-08-00601">14</xref>] but not yet sufficiently been discussed in the literature. Dealing with such divergences is beyond the scope of the current article and will instead be the subject of a future work [<xref ref-type="bibr" rid="B63-universe-08-00601">63</xref>].</p>
      <p>We will use the free actions
      <disp-formula id="FD54-universe-08-00601"><label>(54)</label><mml:math id="mm151" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
      <disp-formula id="FD55-universe-08-00601"><label>(55)</label><mml:math id="mm152" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
      for the scalar fields <inline-formula><mml:math id="mm153"><mml:semantics><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="mm154"><mml:semantics><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>. As interaction action we choose to use
      <disp-formula id="FD56-universe-08-00601"><label>(56)</label><mml:math id="mm155" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>int</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A9;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
      where <inline-formula><mml:math id="mm156"><mml:semantics><mml:mrow><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mo>&#x226A;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="mm157"><mml:semantics><mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula> are some sufficiently small mass scales. For simplicity, we do not consider self-interactions. However, including them for more elaborate examples would of course be straightforward, but lead to longer and less readable results.</p>
      <p>In every considered case, we will have to use the perturbative expansion of the exponentiated interaction action from Equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD56-universe-08-00601">56</xref>). We decide to work up to second order in <inline-formula><mml:math id="mm158"><mml:semantics><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, such that we find:<disp-formula id="FD57-universe-08-00601"><label>(57)</label><mml:math id="mm159" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mo form="prefix">exp</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="{" close="}"><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>int</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mfrac><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi><mml:munder><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:mi>a</mml:mi><mml:msub><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mn>8</mml:mn></mml:mfrac><mml:msup><mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:munder><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:msub><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
      where in this and all following equations <italic>z</italic> and <inline-formula><mml:math id="mm160"><mml:semantics><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:semantics></mml:math></inline-formula> are integrated over the domain <inline-formula><mml:math id="mm161"><mml:semantics><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A9;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:semantics></mml:math></inline-formula>. We begin our investigations with the decay of a single <inline-formula><mml:math id="mm162"><mml:semantics><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-particle into two <inline-formula><mml:math id="mm163"><mml:semantics><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-particles, and compute the density matrix elements for this process. Obviously, the only non-vanishing density matrix at time 0 must be <inline-formula><mml:math id="mm164"><mml:semantics><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, while we want to find the matrix <inline-formula><mml:math id="mm165"><mml:semantics><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:semantics></mml:math></inline-formula> at time <italic>t</italic>. Following Equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD40-universe-08-00601">40</xref>), we must evaluate
      <disp-formula id="FD58-universe-08-00601"><label>(58)</label><mml:math id="mm166" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>;</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:munder><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">lim</mml:mo><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#x2192;</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#x2192;</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:msup><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:munder><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:msup><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msup><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:mo form="prefix">exp</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="{" close="}"><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>int</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
      <p>Substituting Equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD57-universe-08-00601">57</xref>), we are left with
      <disp-formula id="FD59-universe-08-00601"><label>(59)</label><mml:math id="mm167" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>;</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2248;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac><mml:munder><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">lim</mml:mo><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#x2192;</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#x2192;</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:msup><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:munder><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:msup><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">F</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">D</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x394;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">F</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo>&#x394;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">F</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo>&#x394;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">D</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo>&#x394;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">D</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mo>&#x394;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">F</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo>&#x394;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">F</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo>&#x394;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">D</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo>&#x394;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">D</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mo>&#x394;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">F</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo>&#x394;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">F</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo>&#x394;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">D</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo>&#x394;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">D</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:msubsup><mml:mo>&#x394;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">F</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo>&#x394;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">F</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo>&#x394;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">D</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo>&#x394;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">D</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
      <p>Using the propagators given in this expression, we can easily depict the contributing physical processes in <xref ref-type="fig" rid="universe-08-00601-f002">Figure 2</xref>a&#x2013;d. We observe that one (<xref ref-type="fig" rid="universe-08-00601-f002">Figure 2</xref>b,c) or two (<xref ref-type="fig" rid="universe-08-00601-f002">Figure 2</xref>a) of the <inline-formula><mml:math id="mm168"><mml:semantics><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-propagators end in <inline-formula><mml:math id="mm169"><mml:semantics><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-tadpoles, while, in addition, equally many propagators at equal time but different positions are appearing. Those terms are of course divergent. However, the term diagrammatically represented in <xref ref-type="fig" rid="universe-08-00601-f002">Figure 2</xref>d is finite and corresponds to the actual decay of a single <inline-formula><mml:math id="mm170"><mml:semantics><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-particle into two <inline-formula><mml:math id="mm171"><mml:semantics><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-particles without the appearance of any unphysical terms.</p>
      <p>Of course, Equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD59-universe-08-00601">59</xref>) can be further evaluated. A brief outline with more details on how to do this can be found in Appendix D of Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B52-universe-08-00601">52</xref>]. Following this procedure, we finally find:<disp-formula id="FD60-universe-08-00601"><label>(60)</label><mml:math id="mm172" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>;</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2248;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>{</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>&#x3B4;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x394;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">F</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo>&#x394;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">D</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x3C0;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#x3B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x3B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mo form="prefix">sin</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>&#x3B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x394;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">F</mml:mi></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x3C0;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#x3B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfenced><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>&#x3B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x394;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">D</mml:mi></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x3C0;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#x3B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfenced><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfenced><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfenced><mml:mo>}</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
      <p>We observe that, as expected, the terms in the fourth, sixth and eighth lines of Equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD60-universe-08-00601">60</xref>) contain differences in the unitary evolutions of a single <inline-formula><mml:math id="mm173"><mml:semantics><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-particle and two <inline-formula><mml:math id="mm174"><mml:semantics><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-particles.</p>
      <p>Next, we compute one of the two density matrices that describe correlations between a single <inline-formula><mml:math id="mm175"><mml:semantics><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-particle and two <inline-formula><mml:math id="mm176"><mml:semantics><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-particles. The other one can easily be obtained by making use of the property given in Equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD9-universe-08-00601">9</xref>). Starting with Equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD40-universe-08-00601">40</xref>), we find:<disp-formula id="FD61-universe-08-00601"><label>(61)</label><mml:math id="mm177" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>;</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">r</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:munder><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">lim</mml:mo><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#x2192;</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#x2192;</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:msup><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:munder><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">r</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">r</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msup><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:mo form="prefix">exp</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="{" close="}"><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>int</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
	  Evaluating the path integrals leads us to
      <disp-formula id="FD62-universe-08-00601"><label>(62)</label><mml:math id="mm178" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>;</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">r</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2248;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:munder><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">lim</mml:mo><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#x2192;</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#x2192;</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:msup><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:munder><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">r</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">r</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msub><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">F</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">D</mml:mi></mml:msubsup><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:msubsup><mml:mo>&#x394;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">D</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo>&#x394;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">D</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mo>&#x394;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">D</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo>&#x394;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">D</mml:mi></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
      which can be used to depict the processes as in <xref ref-type="fig" rid="universe-08-00601-f003">Figure 3</xref>a,b. As in the previous case, we observe one of the <inline-formula><mml:math id="mm179"><mml:semantics><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-propagators ending in a <inline-formula><mml:math id="mm180"><mml:semantics><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-tadpole, while an equal-time <inline-formula><mml:math id="mm181"><mml:semantics><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-propagator is appearing, in <xref ref-type="fig" rid="universe-08-00601-f003">Figure 3</xref>a. In contrast, <xref ref-type="fig" rid="universe-08-00601-f003">Figure 3</xref>b contains only physical terms without any divergences.</p>
      <p>Continuing the computation, we find:<disp-formula id="FD63-universe-08-00601"><label>(63)</label><mml:math id="mm182" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>;</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">r</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2248;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>{</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mi>&#x3B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x394;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">D</mml:mi></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x3C0;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#x3B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">r</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">r</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">r</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">r</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">r</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">r</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">k</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">r</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfenced><mml:mo>}</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
      where, in the last line, we again find the difference in the unitary evolutions of a single <inline-formula><mml:math id="mm183"><mml:semantics><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-particle and two <inline-formula><mml:math id="mm184"><mml:semantics><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-particles.</p>
      <p>Finally, we study the change of <inline-formula><mml:math id="mm185"><mml:semantics><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:semantics></mml:math></inline-formula> over time. We use Equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD40-universe-08-00601">40</xref>) to find:<disp-formula id="FD64-universe-08-00601"><label>(64)</label><mml:math id="mm186" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:munder><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">lim</mml:mo><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#x2192;</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#x2192;</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:msup><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:munder><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:msup><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msup><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>&#xB1;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:mo form="prefix">exp</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="{" close="}"><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>int</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
      which becomes
      <disp-formula id="FD65-universe-08-00601"><label>(65)</label><mml:math id="mm187" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2248;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:munder><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">lim</mml:mo><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#x2192;</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#x2192;</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:msup><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:munder><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="sans-serif">&#x3A0;</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#xB7;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#xD7;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:msup><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mo>&#x2202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x2135;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">F</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">D</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac><mml:msup><mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>[</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:msubsup><mml:mo>&#x394;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">F</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo>&#x394;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">F</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x394;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">D</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">F</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">D</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">D</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x27F7;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo>]</mml:mo><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
      after evaluating the path integrals. Here, we introduced
      <disp-formula id="FD66-universe-08-00601"><label>(66)</label><mml:math id="mm188" display="block"><mml:semantics><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mo>&#x2135;</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mn>8</mml:mn></mml:mfrac><mml:msup><mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:munder><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">F</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">D</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:msubsup><mml:mo>&#x394;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo>&#x394;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x394;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>&#x2248;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x3C0;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#x3B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mo form="prefix">sin</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mo>&#x394;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">F</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo>&#x394;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">F</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msub><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mo form="prefix">sin</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">l</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>}</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
      which only contains disconnected loop diagrams. Interestingly, at this stage, Equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD65-universe-08-00601">65</xref>) is exactly the same as the equation obtained for the time evolution of the single-particle reduced density matrix elements in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B21-universe-08-00601">21</xref>]. Therefore, we point to the results and figures presented in this reference. The reasons for the formalism presented here giving the same results as the one in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B21-universe-08-00601">21</xref>] lie in us only working up to second order in <inline-formula><mml:math id="mm189"><mml:semantics><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula> and in our choice of the interaction and self-interaction potentials. Even though the formalism in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B21-universe-08-00601">21</xref>] generally permits contractions for some +-fields with &#x2212;-fields (the ones representing the traced-out environmental degrees of freedom), the usage of the interaction potential <inline-formula><mml:math id="mm190"><mml:semantics><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x223C;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> (Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B21-universe-08-00601">21</xref>] names the <inline-formula><mml:math id="mm191"><mml:semantics><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-field <inline-formula><mml:math id="mm192"><mml:semantics><mml:mi>&#x3C7;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula> instead) does not allow for them to appear in this particular computation to order <inline-formula><mml:math id="mm193"><mml:semantics><mml:msup><mml:mi>&#x3B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:semantics></mml:math></inline-formula>. It is important to note that considering higher orders and/or including self-interactions would lead, in addition to Feynman and Dyson propagators, to the appearance of Wightman propagators for the <inline-formula><mml:math id="mm194"><mml:semantics><mml:mi>&#x3C7;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-fields in the computation in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B21-universe-08-00601">21</xref>]. A corresponding computation in this article, on the other hand, would lead to the appearance of Feynman and Dyson propagators only and consequently to different final results.</p>
    </sec>
    <sec sec-type="conclusions" id="sec4-universe-08-00601">
      <title>4. Conclusions and Outlook</title>
      <p>Density matrices are powerful tools in non-relativistic quantum mechanics, but also in quantum field theory. However, analytically solving the quantum master equations that describe the time evolution of density matrices can be extremely complicated or even hopeless.</p>
      <p>In this article, we used the ideas originally introduced in Refs. [<xref ref-type="bibr" rid="B14-universe-08-00601">14</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B21-universe-08-00601">21</xref>] for developing a practicable and first principle-based density matrix formalism for interacting quantum fields. It has the advantage of circumventing quantum master equations by providing a relatively simple formula for directly computing density matrices in a momentum basis for any number of field species and occupations in Fock space.</p>
      <p>As a working example, we chose the setup of two different real scalar fields interacting with each other, but also provided an equation that allows for the inclusion of arbitrarily more field species. Extending the formalism to other types of fields, e.g.,  complex scalar fields, vector fields, etc., is rather straightforward. Before deriving the relevant formulas, we discussed density matrices in Fock space, see <xref ref-type="sec" rid="sec2dot1-universe-08-00601">Section 2.1</xref>, the Schwinger&#x2013;Keldysh formalism, <xref ref-type="sec" rid="sec2dot2-universe-08-00601">Section 2.2</xref>, and thermo-field dynamics, <xref ref-type="sec" rid="sec2dot3-universe-08-00601">Section 2.3</xref>. Those were the ingredients required for the actual derivation, which we concluded in <xref ref-type="sec" rid="sec2dot4-universe-08-00601">Section 2.4</xref>. Finally, in <xref ref-type="sec" rid="sec3-universe-08-00601">Section 3</xref>, we applied the developed formalism to a selected example.</p>
      <p>While the formalism in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B21-universe-08-00601">21</xref>] is specifically designed for open quantum systems and therefore includes the tracing-out of environmental degrees of freedom, the formalism presented here captures all degrees of freedom equally without loss of any information. This is very useful, for example, for studies of creation and annihilation processes at finite times, including particle decays. Of course the formalism presented in this article also naturally leads to similar time-dependent divergences as in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B21-universe-08-00601">21</xref>], which will be discussed in more detail in a future work [<xref ref-type="bibr" rid="B63-universe-08-00601">63</xref>]. However, while in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B21-universe-08-00601">21</xref>] every computation led to the emergence of such divergences due to the process of tracing out the environmental degrees of freedom, in this article we encountered only a few of those at the considered order in perturbation theory since we allowed for external legs of all involved scalar fields to appear.</p>
      <p>All in all, the present work is an important first step towards a description of physically relevant interacting quantum field theory systems at finite times. In particular, we see imminent applications of the presented formalism in a variety of areas at the high-precision frontier, i.e., in the area of low-energy but high-precision phenomenology as, e.g., in quantum optics experiments.  </p>
    </sec>
  </body>
  <back>
    <notes>
      <title>Author Contributions</title>
      <p>Conceptualization, C.K. and M.P.; methodology, C.K. and M.P.; validation, C.K. and M.P.; formal analysis, C.K. and M.P.; investigation, C.K. and M.P.; writing&#x2014;original draft preparation, C.K.; writing&#x2014;review and editing, C.K. and M.P.; funding acquisition, M.P. All authors have read and agreed to the published version of the manuscript.</p>
    </notes>
    <notes>
      <title>Data Availability Statement</title>
      <p>Not Applicable.</p>
    </notes>
    <ack>
      <title>Acknowledgments</title>
      <p>We thank T. Colas and P. Millington for useful comments and helpful discussions.</p>
    </ack>
    <notes notes-type="COI-statement">
      <title>Conflicts of Interest</title>
      <p>The authors declare no conflict of interest.</p>
    </notes>
    <glossary>
      <title>Abbreviations</title>
      <p>The following abbreviations are used in this manuscript:
      <array><tbody><tr><td align="left" valign="middle">LSZ</td><td align="left" valign="middle">Lehmann-Szymanzik-Zimmermann</td></tr><tr><td align="left" valign="middle">TFD</td><td align="left" valign="middle">Thermo field dynamics</td></tr></tbody></array></p>
    </glossary>
    <fn-group>
      <title>Notes</title>
      <fn id="fn001-universe-08-00601">
        <label>1</label>
        <p>Later we will also make use of <inline-formula><mml:math id="mm195"><mml:semantics><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x3C0;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mfrac></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> for the 4-momenta.</p>
      </fn>
      <fn id="fn002-universe-08-00601">
        <label>2</label>
        <p>We use <inline-formula><mml:math id="mm196"><mml:semantics><mml:mrow><mml:mo>&#x210F;</mml:mo><mml:mo>&#x2261;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> throughout the entire article.</p>
      </fn>
      <fn id="fn003-universe-08-00601">
        <label>3</label>
        <p>The extension to more field species is straightforward.</p>
      </fn>
      <fn id="fn004-universe-08-00601">
        <label>4</label>
        <p>Compare it to the influence functional propagator in the literature, e.g., in Ref.  [<xref ref-type="bibr" rid="B5-universe-08-00601">5</xref>].</p>
      </fn>
    </fn-group>
    <ref-list>
      <title>References</title>
      <ref id="B1-universe-08-00601">
        <label>1.</label>
        <element-citation publication-type="book">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Schlosshauer</surname>
              <given-names>M.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <source>Decoherence and the Quantum-To-Classical Transition</source>
          <publisher-name>Springer</publisher-name>
          <publisher-loc>Berlin/Heidelberg, Germany</publisher-loc>
          <year>2007</year>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B2-universe-08-00601">
        <label>2.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Calabrese</surname>
              <given-names>P.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Cardy</surname>
              <given-names>J.L.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Entanglement entropy and quantum field theory</article-title>
          <source>J. Stat. Mech.</source>
          <year>2004</year>
          <volume>2004</volume>
          <fpage>P06002</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/1742-5468/2004/06/P06002</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B3-universe-08-00601">
        <label>3.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Calabrese</surname>
              <given-names>P.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Cardy</surname>
              <given-names>J.L.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Entanglement entropy and quantum field theory: A Non-technical introduction</article-title>
          <source>Int. J. Quant. Inf.</source>
          <year>2006</year>
          <volume>4</volume>
          <fpage>429</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1142/S021974990600192X</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B4-universe-08-00601">
        <label>4.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Gavrilov</surname>
              <given-names>S.P.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Gitman</surname>
              <given-names>D.M.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Tomazelli</surname>
              <given-names>J.L.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Density matrix of a quantum field in a particle-creating background</article-title>
          <source>Nucl. Phys. B</source>
          <year>2008</year>
          <volume>795</volume>
          <fpage>645</fpage>
          <lpage>677</lpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.nuclphysb.2007.11.029</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B5-universe-08-00601">
        <label>5.</label>
        <element-citation publication-type="book">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Calzetta</surname>
              <given-names>E.A.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Hu</surname>
              <given-names>B.L.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <source>Nonequilibrium Quantum Field Theory</source>
          <publisher-name>Cambridge University Press</publisher-name>
          <publisher-loc>Cambridge UK</publisher-loc>
          <year>2008</year>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B6-universe-08-00601">
        <label>6.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Casini</surname>
              <given-names>H.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Huerta</surname>
              <given-names>M.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Entanglement entropy in free quantum field theory</article-title>
          <source>J. Phys. A</source>
          <year>2009</year>
          <volume>42</volume>
          <fpage>504007</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/1751-8113/42/50/504007</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B7-universe-08-00601">
        <label>7.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Balasubramanian</surname>
              <given-names>V.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>McDermott</surname>
              <given-names>M.B.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Van Raamsdonk</surname>
              <given-names>M.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Momentum-space entanglement and renormalization in quantum field theory</article-title>
          <source>Phys. Rev. D</source>
          <year>2012</year>
          <volume>86</volume>
          <fpage>045014</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.86.045014</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B8-universe-08-00601">
        <label>8.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Boyanovsky</surname>
              <given-names>D.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Effective field theory out of equilibrium: Brownian quantum fields</article-title>
          <source>New J. Phys.</source>
          <year>2015</year>
          <volume>17</volume>
          <fpage>063017</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/1367-2630/17/6/063017</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B9-universe-08-00601">
        <label>9.</label>
        <element-citation publication-type="book">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Doyon</surname>
              <given-names>B.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Nonequilibrium density matrix for thermal transport in quantum field theory</article-title>
          <source>Strongly Interacting Quantum Systems out of Equilibrium: Lecture Notes of the Les Houches Summer School: Volume 99, August 2012</source>
          <publisher-name>Oxford University Press</publisher-name>
          <publisher-loc>Oxford, UK</publisher-loc>
          <year>2016</year>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B10-universe-08-00601">
        <label>10.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Sieberer</surname>
              <given-names>L.M.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Buchhold</surname>
              <given-names>M.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Diehl</surname>
              <given-names>S.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Keldysh field theory for driven open quantum systems</article-title>
          <source>Rep. Prog. Phys.</source>
          <year>2016</year>
          <volume>79</volume>
          <fpage>096001</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/0034-4885/79/9/096001</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B11-universe-08-00601">
        <label>11.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Marino</surname>
              <given-names>J.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Diehl</surname>
              <given-names>S.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Quantum dynamical field theory for nonequilibrium phase transitions in driven open systems</article-title>
          <source>Phys. Rev. B</source>
          <year>2016</year>
          <volume>94</volume>
          <fpage>085150</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevB.94.085150</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B12-universe-08-00601">
        <label>12.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Baidya</surname>
              <given-names>A.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Jana</surname>
              <given-names>C.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Loganayagam</surname>
              <given-names>R.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Rudra</surname>
              <given-names>A.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Renormalization in open quantum field theory. Part I. Scalar field theory</article-title>
          <source>JHEP</source>
          <year>2017</year>
          <volume>11</volume>
          <fpage>204</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/JHEP11(2017)204</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B13-universe-08-00601">
        <label>13.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Engelhardt</surname>
              <given-names>N.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Fischetti</surname>
              <given-names>S.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Causal density matrices</article-title>
          <source>Phys. Rev. D</source>
          <year>2017</year>
          <volume>95</volume>
          <fpage>126012</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.95.126012</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B14-universe-08-00601">
        <label>14.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Burrage</surname>
              <given-names>C.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>K&#xE4;ding</surname>
              <given-names>C.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Millington</surname>
              <given-names>P.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Min&#xE1;&#x159;</surname>
              <given-names>J.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Open quantum dynamics induced by light scalar fields</article-title>
          <source>Phys. Rev. D</source>
          <year>2019</year>
          <volume>100</volume>
          <fpage>076003</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.100.076003</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B15-universe-08-00601">
        <label>15.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Zhang</surname>
              <given-names>J.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Ruggiero</surname>
              <given-names>P.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Calabrese</surname>
              <given-names>P.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Subsystem Trace Distance in Quantum Field Theory</article-title>
          <source>Phys. Rev. Lett.</source>
          <year>2019</year>
          <volume>122</volume>
          <fpage>141602</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.122.141602</pub-id>
          <pub-id pub-id-type="pmid">31050467</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B16-universe-08-00601">
        <label>16.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Dong</surname>
              <given-names>X.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Qi</surname>
              <given-names>X.L.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Shangnan</surname>
              <given-names>Z.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Yang</surname>
              <given-names>Z.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Effective entropy of quantum fields coupled with gravity</article-title>
          <source>JHEP</source>
          <year>2020</year>
          <volume>10</volume>
          <fpage>052</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/JHEP10(2020)052</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B17-universe-08-00601">
        <label>17.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Nagy</surname>
              <given-names>S.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Polonyi</surname>
              <given-names>J.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Renormalizing Open Quantum Field Theories</article-title>
          <source>Universe</source>
          <year>2022</year>
          <volume>8</volume>
          <elocation-id>127</elocation-id>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/universe8020127</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B18-universe-08-00601">
        <label>18.</label>
        <element-citation publication-type="thesis">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Jana</surname>
              <given-names>C.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Aspects of Open Quantum Field Theory</article-title>
          <source>Ph.D. Thesis</source>
          <publisher-name>Tata Institute</publisher-name>
          <publisher-loc>Mumbai, India</publisher-loc>
          <year>2021</year>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B19-universe-08-00601">
        <label>19.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Fogedby</surname>
              <given-names>H.C.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Field-theoretical approach to open quantum systems and the Lindblad equation</article-title>
          <source>Phys. Rev. A</source>
          <year>2022</year>
          <volume>106</volume>
          <fpage>022205</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevA.106.022205</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B20-universe-08-00601">
        <label>20.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Emonts</surname>
              <given-names>P.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Kukuljan</surname>
              <given-names>I.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Reduced density matrix and entanglement in interacting quantum field theory with Hamiltonian truncation</article-title>
          <source>Phys. Rev. Res.</source>
          <year>2022</year>
          <volume>4</volume>
          <fpage>033039</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevResearch.4.033039</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B21-universe-08-00601">
        <label>21.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>K&#xE4;ding</surname>
              <given-names>C.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Pitschmann</surname>
              <given-names>M.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>A new method for directly computing reduced density matrices</article-title>
          <source>arXiv</source>
          <year>2022</year>
          <pub-id pub-id-type="arxiv">2204.08829</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B22-universe-08-00601">
        <label>22.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Boyanovsky</surname>
              <given-names>D.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Thermalization by off-shell processes: The virtues of small virtuality</article-title>
          <source>Phys. Rev. D</source>
          <year>2022</year>
          <volume>106</volume>
          <fpage>045019</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.106.045019</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B23-universe-08-00601">
        <label>23.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Kaplanek</surname>
              <given-names>G.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Tjoa</surname>
              <given-names>E.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Mapping Markov: On effective master equations for two accelerated qubits</article-title>
          <source>arXiv</source>
          <year>2022</year>
          <pub-id pub-id-type="arxiv">2207.13750</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B24-universe-08-00601">
        <label>24.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Lombardo</surname>
              <given-names>F.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Mazzitelli</surname>
              <given-names>F.D.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Coarse graining and decoherence in quantum field theory</article-title>
          <source>Phys. Rev. D</source>
          <year>1996</year>
          <volume>53</volume>
          <fpage>2001</fpage>
          <lpage>2011</lpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.53.2001</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B25-universe-08-00601">
        <label>25.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Lombardo</surname>
              <given-names>F.C.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Nacir</surname>
              <given-names>D.L.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Decoherence during inflation: The generation of classical inhomogeneities</article-title>
          <source>Phys. Rev. D</source>
          <year>2005</year>
          <volume>72</volume>
          <fpage>063506</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.72.063506</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B26-universe-08-00601">
        <label>26.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Lombardo</surname>
              <given-names>F.C.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Influence functional approach to decoherence during inflation</article-title>
          <source>Braz. J. Phys.</source>
          <year>2005</year>
          <volume>35</volume>
          <fpage>391</fpage>
          <lpage>396</lpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1590/S0103-97332005000300005</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B27-universe-08-00601">
        <label>27.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Boyanovsky</surname>
              <given-names>D.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Effective field theory during inflation: Reduced density matrix and its quantum master equation</article-title>
          <source>Phys. Rev.</source>
          <year>2015</year>
          <volume>D92</volume>
          <fpage>023527</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.92.023527</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B28-universe-08-00601">
        <label>28.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Boyanovsky</surname>
              <given-names>D.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Effective field theory during inflation. II. Stochastic dynamics and power spectrum suppression</article-title>
          <source>Phys. Rev.</source>
          <year>2016</year>
          <volume>D93</volume>
          <fpage>043501</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.93.043501</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B29-universe-08-00601">
        <label>29.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Boyanovsky</surname>
              <given-names>D.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Fermionic influence on inflationary fluctuations</article-title>
          <source>Phys. Rev.</source>
          <year>2016</year>
          <volume>D93</volume>
          <fpage>083507</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.93.083507</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B30-universe-08-00601">
        <label>30.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Boyanovsky</surname>
              <given-names>D.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Imprint of entanglement entropy in the power spectrum of inflationary fluctuations</article-title>
          <source>Phys. Rev.</source>
          <year>2018</year>
          <volume>D98</volume>
          <fpage>023515</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.98.023515</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B31-universe-08-00601">
        <label>31.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Burgess</surname>
              <given-names>C.P.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Holman</surname>
              <given-names>R.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Tasinato</surname>
              <given-names>G.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Williams</surname>
              <given-names>M.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>EFT beyond the horizon: Stochastic inflation and how primordial quantum fluctuations go classical</article-title>
          <source>J. High Energy Phys.</source>
          <year>2015</year>
          <volume>2015</volume>
          <fpage>90</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/JHEP03(2015)090</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B32-universe-08-00601">
        <label>32.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Hollowood</surname>
              <given-names>T.J.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>McDonald</surname>
              <given-names>J.I.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Decoherence, discord, and the quantum master equation for cosmological perturbations</article-title>
          <source>Phys. Rev. D</source>
          <year>2017</year>
          <volume>95</volume>
          <fpage>103521</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.95.103521</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B33-universe-08-00601">
        <label>33.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Emond</surname>
              <given-names>W.T.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Millington</surname>
              <given-names>P.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Saffin</surname>
              <given-names>P.M.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Boltzmann equations for preheating</article-title>
          <source>JCAP</source>
          <year>2018</year>
          <volume>9</volume>
          <fpage>041</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/1475-7516/2018/09/041</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B34-universe-08-00601">
        <label>34.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Colas</surname>
              <given-names>T.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Grain</surname>
              <given-names>J.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Vennin</surname>
              <given-names>V.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Four-mode squeezed states: Two-field quantum systems and the symplectic group <italic>Sp</italic>(4,<italic>R</italic>)</article-title>
          <source>Eur. Phys. J. C</source>
          <year>2022</year>
          <volume>82</volume>
          <fpage>6</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1140/epjc/s10052-021-09922-y</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B35-universe-08-00601">
        <label>35.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Brahma</surname>
              <given-names>S.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Berera</surname>
              <given-names>A.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Calder&#xF3;n-Figueroa</surname>
              <given-names>J.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Universal signature of quantum entanglement across cosmological distances</article-title>
          <source>arXiv</source>
          <year>2021</year>
          <pub-id pub-id-type="arxiv">2107.06910</pub-id>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/1361-6382/aca066</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B36-universe-08-00601">
        <label>36.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Brahma</surname>
              <given-names>S.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Berera</surname>
              <given-names>A.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Calder&#xF3;n-Figueroa</surname>
              <given-names>J.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Quantum corrections to the primordial tensor spectrum: Open EFTs &amp; Markovian decoupling of UV modes</article-title>
          <source>JHEP</source>
          <year>2022</year>
          <volume>8</volume>
          <fpage>225</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/JHEP08(2022)225</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B37-universe-08-00601">
        <label>37.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Colas</surname>
              <given-names>T.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Grain</surname>
              <given-names>J.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Vennin</surname>
              <given-names>V.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Benchmarking the cosmological master equations</article-title>
          <source>arXiv</source>
          <year>2022</year>
          <pub-id pub-id-type="arxiv">2209.01929</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B38-universe-08-00601">
        <label>38.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Yu</surname>
              <given-names>H.W.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Zhang</surname>
              <given-names>J.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Yu</surname>
              <given-names>H.w.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Zhang</surname>
              <given-names>J.l.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Understanding Hawking radiation in the framework of open quantum systems</article-title>
          <source>Phys. Rev. D</source>
          <year>2008</year>
          <volume>77</volume>
          <fpage>024031</fpage>
          <comment>Erratum in <italic>Phys. Rev. D</italic> <bold>2008</bold>, <italic>77</italic>, 029904</comment>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.77.024031</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B39-universe-08-00601">
        <label>39.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Lombardo</surname>
              <given-names>F.C.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Turiaci</surname>
              <given-names>G.J.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Dynamics of an Acoustic Black Hole as an Open Quantum System</article-title>
          <source>Phys. Rev. D</source>
          <year>2013</year>
          <volume>87</volume>
          <fpage>084028</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.87.084028</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B40-universe-08-00601">
        <label>40.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Kaplanek</surname>
              <given-names>G.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Burgess</surname>
              <given-names>C.P.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Qubits on the Horizon: Decoherence and Thermalization near Black Holes</article-title>
          <source>JHEP</source>
          <year>2021</year>
          <volume>1</volume>
          <fpage>098</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/JHEP01(2021)098</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B41-universe-08-00601">
        <label>41.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Burgess</surname>
              <given-names>C.P.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Holman</surname>
              <given-names>R.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Kaplanek</surname>
              <given-names>G.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Quantum Hotspots: Mean Fields, Open EFTs, Nonlocality and Decoherence Near Black Holes</article-title>
          <source>Fortschritte der Physik</source>
          <year>2022</year>
          <volume>70</volume>
          <fpage>2200019</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1002/prop.202200019</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B42-universe-08-00601">
        <label>42.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Kaplanek</surname>
              <given-names>G.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Burgess</surname>
              <given-names>C.P.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Holman</surname>
              <given-names>R.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Qubit heating near a hotspot</article-title>
          <source>JHEP</source>
          <year>2021</year>
          <volume>8</volume>
          <fpage>132</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/JHEP08(2021)132</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B43-universe-08-00601">
        <label>43.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Brambilla</surname>
              <given-names>N.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Escobedo</surname>
              <given-names>M.A.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Soto</surname>
              <given-names>J.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Vairo</surname>
              <given-names>A.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Quarkonium suppression in heavy-ion collisions: An open quantum system approach</article-title>
          <source>Phys. Rev.</source>
          <year>2017</year>
          <volume>D96</volume>
          <fpage>034021</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.96.034021</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B44-universe-08-00601">
        <label>44.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Brambilla</surname>
              <given-names>N.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Escobedo</surname>
              <given-names>M.A.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Soto</surname>
              <given-names>J.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Vairo</surname>
              <given-names>A.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Heavy quarkonium suppression in a fireball</article-title>
          <source>Phys. Rev.</source>
          <year>2018</year>
          <volume>D97</volume>
          <fpage>074009</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.97.074009</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B45-universe-08-00601">
        <label>45.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Akamatsu</surname>
              <given-names>Y.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Quarkonium in quark&#x2013;gluon plasma: Open quantum system approaches re-examined</article-title>
          <source>Prog. Part. Nucl. Phys.</source>
          <year>2022</year>
          <volume>123</volume>
          <fpage>103932</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.ppnp.2021.103932</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B46-universe-08-00601">
        <label>46.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>De Jong</surname>
              <given-names>W.A.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Metcalf</surname>
              <given-names>M.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Mulligan</surname>
              <given-names>J.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>P&#x142;osko&#x144;</surname>
              <given-names>M.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Ringer</surname>
              <given-names>F.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Yao</surname>
              <given-names>X.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Quantum simulation of open quantum systems in heavy-ion collisions</article-title>
          <source>Phys. Rev. D</source>
          <year>2021</year>
          <volume>104</volume>
          <fpage>051501</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.104.L051501</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B47-universe-08-00601">
        <label>47.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Yao</surname>
              <given-names>X.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Open quantum systems for quarkonia</article-title>
          <source>Int. J. Mod. Phys. A</source>
          <year>2021</year>
          <volume>36</volume>
          <fpage>2130010</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1142/S0217751X21300106</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B48-universe-08-00601">
        <label>48.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Brambilla</surname>
              <given-names>N.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Escobedo</surname>
              <given-names>M.A.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Strickland</surname>
              <given-names>M.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Vairo</surname>
              <given-names>A.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Vander Griend</surname>
              <given-names>P.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Weber</surname>
              <given-names>J.H.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Bottomonium production in heavy-ion collisions using quantum trajectories: Differential observables and momentum anisotropy</article-title>
          <source>Phys. Rev. D</source>
          <year>2021</year>
          <volume>104</volume>
          <fpage>094049</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.104.094049</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B49-universe-08-00601">
        <label>49.</label>
        <element-citation publication-type="book">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Breuer</surname>
              <given-names>H.P.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Petruccione</surname>
              <given-names>F.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <source>The Theory of Open Quantum Systems</source>
          <publisher-name>Oxford University Press</publisher-name>
          <publisher-loc>Oxford, UK</publisher-loc>
          <year>2002</year>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B50-universe-08-00601">
        <label>50.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Lehmann</surname>
              <given-names>H.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Symanzik</surname>
              <given-names>K.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Zimmermann</surname>
              <given-names>W.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>On the formulation of quantized field theories</article-title>
          <source>Nuovo Cim.</source>
          <year>1955</year>
          <volume>1</volume>
          <fpage>205</fpage>
          <lpage>225</lpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/BF02731765</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B51-universe-08-00601">
        <label>51.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Burrage</surname>
              <given-names>C.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>K&#xE4;ding</surname>
              <given-names>C.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Millington</surname>
              <given-names>P.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Min&#xE1;&#x159;</surname>
              <given-names>J.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Influence functionals, decoherence and conformally coupled scalars</article-title>
          <source>J. Phys. Conf. Ser.</source>
          <year>2019</year>
          <volume>1275</volume>
          <fpage>012041</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/1742-6596/1275/1/012041</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B52-universe-08-00601">
        <label>52.</label>
        <element-citation publication-type="thesis">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>K&#xE4;ding</surname>
              <given-names>C.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Astro- and Quantum Physical Tests of Screened Scalar Fields</article-title>
          <source>Ph.D. Thesis</source>
          <publisher-name>University of Nottingham</publisher-name>
          <publisher-loc>Nottingham, UK</publisher-loc>
          <year>2019</year>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B53-universe-08-00601">
        <label>53.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Feynman</surname>
              <given-names>R.P.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Vernon</surname>
              <given-names>F.L.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>The theory of a general quantum system interacting with a linear dissipative system</article-title>
          <source>Ann. Phys.</source>
          <year>1963</year>
          <volume>24</volume>
          <fpage>118</fpage>
          <lpage>173</lpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0003-4916(63)90068-X</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B54-universe-08-00601">
        <label>54.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Millington</surname>
              <given-names>P.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Pilaftsis</surname>
              <given-names>A.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Perturbative nonequilibrium thermal field theory</article-title>
          <source>Phys. Rev.</source>
          <year>2013</year>
          <volume>D88</volume>
          <fpage>085009</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.88.085009</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B55-universe-08-00601">
        <label>55.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Millington</surname>
              <given-names>P.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Pilaftsis</surname>
              <given-names>A.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Perturbative Non-Equilibrium Thermal Field Theory to all Orders in Gradient Expansion</article-title>
          <source>Phys. Lett.</source>
          <year>2013</year>
          <volume>B724</volume>
          <fpage>56</fpage>
          <lpage>62</lpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.physletb.2013.05.044</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B56-universe-08-00601">
        <label>56.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Schwinger</surname>
              <given-names>J.S.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Brownian Motion of a Quantum Oscillator</article-title>
          <source>J. Math. Phys.</source>
          <year>1961</year>
          <volume>2</volume>
          <fpage>407</fpage>
          <lpage>432</lpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/1.1703727</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B57-universe-08-00601">
        <label>57.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Keldysh</surname>
              <given-names>L.V.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Diagram technique for nonequilibrium processes</article-title>
          <source>Sov. Phys. JETP</source>
          <year>1965</year>
          <volume>20</volume>
          <fpage>1018</fpage>
          <lpage>1026</lpage>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B58-universe-08-00601">
        <label>58.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Takahasi</surname>
              <given-names>Y.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Umezawa</surname>
              <given-names>H.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Thermo field dynamics</article-title>
          <source>Collect. Phenom.</source>
          <year>1975</year>
          <volume>2</volume>
          <fpage>55</fpage>
          <lpage>80</lpage>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B59-universe-08-00601">
        <label>59.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Arimitsu</surname>
              <given-names>T.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Umezawa</surname>
              <given-names>H.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>A General Formulation of Nonequilibrium Thermo Field Dynamics</article-title>
          <source>Prog. Theor. Phys.</source>
          <year>1985</year>
          <volume>74</volume>
          <fpage>429</fpage>
          <lpage>432</lpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1143/PTP.74.429</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B60-universe-08-00601">
        <label>60.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Arimitsu</surname>
              <given-names>T.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Umezawa</surname>
              <given-names>H.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>Non-Equilibrium Thermo Field Dynamics</article-title>
          <source>Prog. Theor. Phys.</source>
          <year>1987</year>
          <volume>77</volume>
          <fpage>32</fpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1143/PTP.77.32</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B61-universe-08-00601">
        <label>61.</label>
        <element-citation publication-type="book">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Khanna</surname>
              <given-names>F.C.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Malbouisson</surname>
              <given-names>A.P.C.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Malbouisson</surname>
              <given-names>J.M.C.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Santana</surname>
              <given-names>A.E.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <source>Thermal Quantum Field Theory: Algebraic Aspects and Applications</source>
          <publisher-name>World Scientific</publisher-name>
          <publisher-loc>Singapore</publisher-loc>
          <year>2009</year>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B62-universe-08-00601">
        <label>62.</label>
        <element-citation publication-type="journal">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>Wick</surname>
              <given-names>G.C.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <article-title>The Evaluation of the Collision Matrix</article-title>
          <source>Phys. Rev.</source>
          <year>1950</year>
          <volume>80</volume>
          <fpage>268</fpage>
          <lpage>272</lpage>
          <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRev.80.268</pub-id>
        </element-citation>
      </ref>
      <ref id="B63-universe-08-00601">
        <label>63.</label>
        <element-citation publication-type="other">
          <person-group person-group-type="author">
            <name>
              <surname>K&#xE4;ding</surname>
              <given-names>C.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Millington</surname>
              <given-names>P.</given-names>
            </name>
            <name>
              <surname>Pitschmann</surname>
              <given-names>M.</given-names>
            </name>
          </person-group>
          <year>2023</year>
        </element-citation>
      </ref>
    </ref-list>
    <sec sec-type="display-objects">
      <title>Figures</title>
      <fig id="universe-08-00601-f001" position="float">
        <label>Figure 1</label>
        <caption>
          <p>(Taken from Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B21-universe-08-00601">21</xref>]) Schematic depiction of the closed time path for a density matrix <inline-formula><mml:math id="mm197"><mml:semantics><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula> evolving from an initial time 0 to a final time <italic>t</italic> and backwards.</p>
        </caption>
        <graphic xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="universe-08-00601-g001.tif"/>
      </fig>
      <fig id="universe-08-00601-f002" position="float">
        <label>Figure 2</label>
        <caption>
          <p>Diagrammatic representations of the terms contributing to <inline-formula><mml:math id="mm198"><mml:semantics><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, as given in Equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD59-universe-08-00601">59</xref>); the crossed box depicts the insertion of the initial density matrix element and solid/dashed lines represent <inline-formula><mml:math id="mm199"><mml:semantics><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>/<inline-formula><mml:math id="mm200"><mml:semantics><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-propagators. (<bold>a</bold>) shows two <inline-formula><mml:math id="mm201"><mml:semantics><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-propagators ending in <inline-formula><mml:math id="mm202"><mml:semantics><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-tadpoles, while two propagators at equal time but different positions appear. (<bold>b</bold>,<bold>c</bold>) each depict one <inline-formula><mml:math id="mm203"><mml:semantics><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-propagator ending in a <inline-formula><mml:math id="mm204"><mml:semantics><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-tadpole and one propagator at equal time but different positions appearing, and, in addition, another <inline-formula><mml:math id="mm205"><mml:semantics><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-propagator decaying into two <inline-formula><mml:math id="mm206"><mml:semantics><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-particles. (<bold>d</bold>) shows two <inline-formula><mml:math id="mm207"><mml:semantics><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-propagators each decaying into two <inline-formula><mml:math id="mm208"><mml:semantics><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-particles.</p>
        </caption>
        <graphic xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="universe-08-00601-g002.tif"/>
      </fig>
      <fig id="universe-08-00601-f003" position="float">
        <label>Figure 3</label>
        <caption>
          <p>Diagrammatic representation of the terms contributing to <inline-formula><mml:math id="mm209"><mml:semantics><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x3C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, as given in Equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="FD62-universe-08-00601">62</xref>). (<bold>a</bold>) shows one of the <inline-formula><mml:math id="mm210"><mml:semantics><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-propagators ending in a <inline-formula><mml:math id="mm211"><mml:semantics><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-tadpole, while an equal-time <inline-formula><mml:math id="mm212"><mml:semantics><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-propagator is appearing, and another free <inline-formula><mml:math id="mm213"><mml:semantics><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-propagator. (<bold>b</bold>) contains one <inline-formula><mml:math id="mm214"><mml:semantics><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-propagator decaying into two <inline-formula><mml:math id="mm215"><mml:semantics><mml:mi>&#x3C6;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-particles and a free <inline-formula><mml:math id="mm216"><mml:semantics><mml:mi>&#x3D5;</mml:mi></mml:semantics></mml:math></inline-formula>-propagator.</p>
        </caption>
        <graphic xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="universe-08-00601-g003.tif"/>
      </fig>
    </sec>
    <fn-group>
      <fn>
        <p><bold>Publisher&#x2019;s Note:</bold> MDPI stays neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.</p>
      </fn>
    </fn-group>
  </back>
</article>
