One-loop Modified Gravity in de Sitter Universe, Quantum Corrected Inflation, and its Confrontation with the Planck Result
受暴胀问题的启发，研究了一个广义修正引力模型，其中模型拉格朗日量由Ricci标量$ϕ$的动力学项$K$（$R$）的光滑函数$f(R, K, ϕ)$描述.特别是，在德西特背景下的单圈有效作用，检查壳层以及壳外的朗道规范。此外，明确地证明了$f(R)$引力在Jordan和Einstein框架中的壳层量子等价性。此外，我们提出的应用程序有关的稳定性的deSitter解决方案和单圈量子校正膨胀的量子校正$R^2$重力。结果表明，在一定的参数范围内，曲率扰动的谱指数可以与普朗克分析一致，但张量标量比小于BICEP 2结果的1 $σ$误差范围内的最小值.
2014-05-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum corrected power spectra of massless minimally coupled scalars during inflation: Effects of Yukawa coupling versus quartic self-interaction
在第一部分中，我们考虑了一个无质量的最小耦合标量，它是汤川耦合到一个无质量的狄拉克费米子在一个局部de Sitter背景的膨胀时空。我们计算了标量的量子修正模函数、功率谱、谱指数以及谱指数在单圈阶下的运行。我们发现，光谱是轻微的蓝倾斜，因此，波动的幅度略有增长，朝着更小的尺度。然后，在第二部分中，我们将第一部分中的计算方法应用于相同背景下具有四次自相互作用的无质量最小耦合标量，得到了单圈阶下相关量的精确解析表达式。与汤川标量相反，在这种情况下，光谱稍微红倾斜;因此，波动的幅度朝着更大的尺度稍微增长。
2015-10-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Logarithmic-corrected $R^2$ Gravity Inflation in the Presence of Kalb-Ramond Fields
本文研究了在$F(R)$引力作用下存在Kalb-Ramond场的对数修正$R^2$-Starobinsky暴胀模型的暴胀性质。我们的主要兴趣是确定这种秩二反对称张量场对$F(R)$引力理论的暴胀现象的影响。在暴胀时期，Kalb-Ramond场的效应预计会很强，但是随着宇宙的膨胀，Kalb-Ramond场的能量密度会随着$\sim a^{-6}$的变化而变化，因此暗物质和辐射会主导Kalb-Ramond场的效应。一般来说，反对称场构成了超弦理论的场内容，因此它们在理论的低能极限处的作用被认为是重要的。正如我们将证明的，对于平坦的Friedmann-Robertson-Walker度规，Kalb-Ramond场实际上约化为一个标量场，因此计算暴胀的观测指数是可行的。我们将通过对所得的Kalb-Ramond标量场假设两个条件，即慢滚条件和常滚条件，计算当前模型的谱指数和张量标量比。正如我们将要证明的那样，在慢滚和常滚两种情况下，都可以达到与最新观测数据的相容性。与相应的$f(R)$引力相比，Kalb-Ramond场对暴胀现象的影响是增加了预测的原初引力辐射量，但结果仍然与观测数据一致。
2019-02-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Swampland Conjectures through ACT Observations: Observational Signatures of Radiative-Corrected Inflation
本研究通过ACT、Planck 2018和BAO数据检验辐射修正暴胀模型，发现模型II满足所有三个Swampland猜想且与观测一致，而模型I仅满足FRDSSC，强调辐射修正对理论观测双重一致性的关键作用。
2025-10-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the construction of corrected Light-Front Hamiltonian for QED_2
利用玻色化的中间步骤，比较玻色化模型的光阵面微扰理论和洛伦兹协变微扰理论，对费米子质量的所有阶微扰理论进行了计算，找到了在$QED_2$的光阵面哈密顿量中必须包含的与传统洛伦兹协变微扰理论等价的反项。所得到的光阵面哈密顿量包含了$QED_2$理论中的所有项，这些项在光阵面（光阵面规范中）上进行了正则（天真）量子化，以及一个不寻常的反项。这个反项与费米子零模的线性组合成比例（这些零模乘以一些中和它们的电荷和费米子数的算子因子）。在这些零模算符之前的系数是UV有限的，并且依赖于$θ$ -真空中的凝聚参数。当费米子的质量趋于零时，这些系数与费米子的质量成正比。
2001-01-26 hep-th
Inflation with sterile scalar coupled to massive fermions and to gravity
在最近的论文[3]中，我们证明了与大质量费米子耦合的无菌标量的量子理论的一致性要求在标量自相互作用势中包含奇次幂项。无菌标量最重要的例子之一是暴胀子，它是一个典型的实标量场，不属于粒子物理规范群的表示，如$SU(2)$。在这里，我们探讨了暴胀子势的奇次幂项对主要观测量的影响，如标量谱指数$n_s$和张量标量比$r$，在暴胀子与引力的强，非最小耦合的情况下。
2022-04-23 hep-th
Primordial blackholes from Gauss-Bonnet-corrected single field inflation
在早期宇宙中通过过密区域的引力坍缩形成的原始黑洞可能对现在的暗物质遗迹密度有很大的贡献。暴胀为原初黑洞的产生机制提供了一个自然的框架。例如，具有微调标量势的单场暴胀模型可能会表现出一段超慢滚动的时期，在此期间，曲率扰动可能会增强，成为原始黑洞的种子，因为相应的尺度重新进入视界。在这项工作中，我们提出了一个原始黑洞形成的替代机制。我们考虑一个模型，其中一个标量场耦合到高斯-邦纳项，并表明，原始黑洞可能是种子时，标量位项和高斯-邦纳耦合项几乎平衡。在这个模型中，大曲率微扰不仅导致了原初黑洞的产生，而且还产生了二阶引力波。我们计算了当前引力波的密度参数，并通过与未来引力波实验的灵敏度界限进行比较，讨论了信号的可探测性。
2021-10-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
$k$-Inflation-corrected Einstein-Gauss-Bonnet Gravity with Massless Primordial Gravitons
本文研究了$k$ -暴胀修正的Einstein-Gauss-Bonnet理论的暴胀现象。非正则动力学项是已知的生产吉恩不稳定性或超光速的声波速度在上述时代，但我们证明在这项工作中，通过添加高斯-邦纳弦校正，并假设非正则动力学项$ωX^γ$是在二次，可以获得一个鬼自由的描述。要求与最近的GW 170817事件兼容，迫使人们接受标量耦合函数$ξ(ϕ)$的关系式$\ddotξ=H\dotξ$。结果，理论的标量函数被揭示为相互关联的，并且通过为其中一个假设特定的形式，立即指定另一个。在这里，我们假设，一旦高斯-博内耦合被适当地选择，标量势可以直接从运动方程导出，但显然相反的情况也是可行的。结果，进入运动方程的每一项都可以用标量场来表示，并产生了一种相对容易处理的现象学。对于二次动力学项，所得到的标量势在函数上是相当优美的。不同的指数，这导致一个更复杂的解决方案的标量势，仍然是一种可能性，没有进一步研究。我们还讨论了在慢滚和恒滚条件下的非高斯性问题，我们证明了预测的非高斯性的数量是显着增强相比，$k$ -通货膨胀自由Einstein-Gauss-Bonnet理论。
2021-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
AdS/CFT and quantum-corrected brane entropy
结果表明，在体5dAdS黑洞中，量子诱导的（暴胀）膜宇宙符合AdS/CFT对应.对偶CFT的量子效应诱导膜应力张量，膜穿过AdS黑洞的视界.量子校正的哈勃常数、霍金温度和熵在膜上（和视界上）被发现。在量子水平上推广了视界上的CFT熵与FRW方程的相似性。这为理解量子引力中的宇宙熵边界提供了一条途径。
2001-10-17 hep-th
Fermion Self-Energy during Inflation
我报告的工作与托米斯拉夫Prokloven（海德堡，欧洲核子研究中心）。计算了无质量费米子在暴胀过程中的单圈自能。当费米子自由时，由于其经典作用量的共形不变性，它只经历少量的暴胀粒子产生。然而，当费米子是汤川耦合到一个无质量的，最小耦合标量，有大量的生产费米子。在更复杂的模型中，这种效应可能会在暴胀期间产生重子不对称性。
2003-07-13 astro-ph hep-ph hep-th
String Corrected Scalar Field Inflation Compatible with the ACT Data
Aristotle University of Thessaloniki（塞萨洛尼基亚里士多德大学）；Khazar University（阿塞拜疆哈萨尔大学）
本文研究了弦修正对单标量场理论膨胀动力学的影响，提出一种自洽框架，通过修正项实现自洽场方程，符合ACT数据约束。
2026-04-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary Reheating and Fermions
暴胀结束时暴胀子场的相干振荡可以参数化地激发费米子，就像在预热中产生玻色子一样。虽然保利阻塞法禁止了费米子的数量以指数方式增长，但费米子的产生方式与简单微扰理论的预期有很大的不同。在这里，我讨论的性质，费米子生产后的通货膨胀和可能的应用，包括有效地转移的暴胀子能量和生产的超大质量费米子在费米子预热。
1999-05-05 astro-ph hep-ph hep-th
The Quantum Corrected Mode Function and Power Spectrum for a Scalar Field during Inflation
本文计算了在膨胀宇宙的局部de Sitter背景下，在$t=0$时刻Bunch-Davies真空中释放的具有四次自相互作用的无质量最小耦合标量的单圈和双圈修正模函数。然后，我们用它来纠正标量的树阶尺度不变功率谱$Δ^2_φ$。修正是长期的，并且具有尺度相关部分，可以以$k/(Ha)$的偶数幂展开，其中$k$是共动波数，$H$是膨胀率，$a$是宇宙尺度因子。在一个环路处，功率谱中的尺度不变移位以前导顺序增长为$(Ht)^2$。然而，在后期时间限制中，依赖于$k$的移位对于每种模式是常数。另一方面，在双循环顺序下，尺度不变移位以$(Ht)^4$的形式增长，而$k$相关移位以$(Ht)^2$的形式增长，以前导顺序。最后计算了标量的谱指数$n_φ$和谱指数的游程$α_φ$。它们意味着光谱略微向红倾斜;因此，波动的幅度朝着更大的尺度略微增长。
2013-12-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary universe from higher-derivative quantum gravity
本文考虑高导数量子引力，导出了超越单圈近似的重整化群改进的有效作用量。利用这种有效作用量，分析了量子修正的FRW方程。证明了这种de Sitter暴胀宇宙是不稳定的。计算了慢卷暴胀参数。估计了重整化群改进的Gauss-Bonnet项对量子修正FRW方程以及de Sitter宇宙不稳定性的贡献。结果表明，在这种情况下，谱指数和张量标量比与普朗克数据是一致的。
2015-04-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hybrid Inflation from Fermion Condensate
提出由时空挠率诱导的四费米子相互作用及两个束缚场实现混合暴胀，无需额外标量场，并说明瀑布阶段可形成 Q 球并作为原初黑洞种子。
2025-09-29 gr-qc hep-th
Accurate correction of arbitrary spin fermions quantum tunneling from non-stationary Kerr-de Sitter black hole based on corrected Lorentz dispersion relation
根据弦论和量子引力理论研究中提出的修正色散关系，对Rarita-Schwinger方程进行了精确修正，得到了Rarita-Schwinger-Hamilton-Jacobi方程，并利用该方程研究了动态Kerr-de Sitter黑洞中任意自旋费米子的量子隧穿辐射特性.导出了一系列精确修正的描述黑洞性质的物理量，如表面引力、化学势、隧穿几率和Hawking温度。这一研究丰富了黑洞物理的研究方法，使研究内容更加精确。
2020-02-09 gr-qc hep-th quant-ph
Gravitons Enhance Fermions during Inflation
我们在最简单的规范下求解了无质量费米子在暴胀过程中的有效狄拉克方程，包括了量子引力的所有单圈修正。在后期，空间平面波的结果表现得好像经典解经受了与时间相关的场强重整化Z_2（t）= 1 - \frac{17}{4 π} G H ^2 \ln（a）+ O（G ^2）。我们表明，这也遵循哈特里近似，虽然数值系数不同。
2008-05-11 gr-qc hep-th
Big bounce and inflation from gravitational four-fermion interaction
四费米子引力相互作用是由挠率引起的，并且在普朗克尺度下占主导地位。这种相互作用的规则的轴-轴部分本身并不能阻止引力压缩。然而，反常的矢量-矢量相互作用以一种自然的方式导致大反弹和暴胀。
2012-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark Fermions and Spontaneous $CP$ violation in $SU(2)$-axion Inflation
值得注意的是，如果$CP$在暴胀物理中自发破缺，费米子会注意到并记住它。基于此，我们提出了一个新的（非热）机制，用于产生热大爆炸前的自相互作用暗狄拉克费米子。非阿贝尔规范场和轴子是暴胀粒子物理的重要内容。在此背景下，我们分析研究了$SU(2)$规范场下的狄拉克费米子二重态，并利用点分裂技术对流进行正则化。我们表明，非平凡的$CP$违反真空结构的$SU(2)$ -轴子模型，自然导致一个有效的机制，产生大量的费米子在通货膨胀。费米子反反应的大小和暗费米子的密度分数为费米子的质量设定了上限。在大统一理论尺度的暴胀中，产生的暗费米子，只在引力作用下耦合到可见扇区，可以和$m\lesssim 10 TeV$一样重。
2019-12-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
IR Divergence in Inflationary Tensor Perturbations from Fermion Loops
本文估计了慢卷暴胀背景下原初张量扰动的两点关联函数的费米子环修正。我们特别计算了无质量费米子单圈修正的显式项，然后推广到完整的相互作用哈密顿量。然后，我们研究了大质量费米子对原始张量涨落的单圈修正。由无质量费米子场引起的环修正包含了微扰，因此可能会限制暴胀宇宙学中微扰理论的有效性，但一旦考虑费米子的质量，这种情况就可以放松。另一个包含一个顶点的大质量费米子的单圈图受到紫外截止的约束，正如量子场论所预期的那样。我们的结果表明，费米子场的圈修正与标量场的圈修正具有相同的符号，这意味着费米子圈修正的加入可能无助于缓解暴胀宇宙学中的红外发散问题.
2012-08-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Strong Gravity Effects on $\mathcal{R}^2$-corrected Single Scalar Field Inflation and Compatibility with the ACT Data
本文提出经重新标度的 $\mathcal{R}^2$ 修正最小耦合单标量场理论，在场方程微扰展开下分析可变原初引力强度，并考察其对多种主流暴胀势的影响。
2025-10-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Small Field Coleman-Weinberg Inflation driven by Fermion Condensate
我们重新审视小场Coleman-Weinberg（CW）暴胀，它有以下两个问题。第一，慢滚参数$ε$的小要求充气尺度非常低。第二，光谱指数$n_s \approx1+2 η$与观测值相比趋于变小。在这封信中，我们考虑两种可能的影响暴胀的动力学：辐射产生的非最小耦合到重力$ξϕ^2 {\cal R}$和凝聚的费米子耦合到暴胀$ϕ\barψψ$。我们证明了费米子凝聚可以解决上述问题。
2015-02-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Resumming Fermion Loops for Inflationary Gravity
本文计算一般宇宙学背景上无质量费米子圈对引力子自能的单圈贡献，并利用重整化群在德西特阶段将其对引力辐射和点质量响应的量子修正求和到所有阶。
2024-12-27 gr-qc hep-th
Inflation and Reheating with a Fermionic Field
暴胀长期以来一直是理解早期宇宙的公认范式。大多数暴胀模型都有一个标量场作为暴胀子粒子，在暴胀后，它在一个被称为再加热成标准模型（SM）粒子的过程中衰变。在这项工作中，我们考虑一个费米子作为暴胀子场。诺特对称性论证表明，如果费米子与引力的耦合不是最小的，那么它就可能存在一个指数膨胀的宇宙。我们在这个模型中使用这样的场景来研究通货膨胀和再加热。我们发现在这个模型中所涉及的各种参数，其中包括非最小耦合强度$ξ$，质量$m$和汤川耦合$Y$之间的关系。
2018-11-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational waves from fermion production during axion inflation
我们提出的引力波功率谱的模型中的暴胀子耦合到费米子赝流诱导的解析结果。我们表明，虽然这样的耦合产生螺旋极化费米子，极化分量的所产生的引力波的参数抑制相对于非极化的。我们还表明，与此生产相关的引力波信号的振幅不能超过真空波动放大的标准机制所产生的。我们之前发现，该模型允许这样一种机制，即即使对于陡峭的暴胀子势，所产生的费米子的反反应也允许缓慢的暴胀，并且仍然导致高斯原始标量扰动。目前的分析表明，这一制度也导致引力波信号与当前的界限兼容。
2019-04-23 astro-ph.CO hep-th
Fermion condensate from torsion in the reheating era after inflation
在爱因斯坦-嘉当引力中包含狄拉克费米子导致了由非传播挠率介导的四费米子相互作用，这可以允许形成Bardeen-Cooper-Schrieffer凝聚。通过考虑一个2+1时空维的简化模型，我们表明，即使没有多余的反费米子的费米子，非热分布所产生的膨胀后的预热可以引起一个费米子凝聚产生的扭转。我们推导出有效的拉格朗日描述凝聚体的极端情况下的非相对论性和无质量的费米子的时空相关的对场，并表明它满足Gross-Pitaevski方程的无间隙，传播模式。
2013-10-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
$f(R)$ Gravity Inflation with String-Corrected Axion Dark Matter
一段时间以来，人们都知道，由弦激发的$ν(ϕ)\tilde{R}R$形式的轴子项，也被称为陈-西蒙斯项，不会影响平坦弗里德曼-罗伯逊-沃克宇宙的标量扰动和背景演化。在本文中，我们研究和量化的影响，存在上述术语的背景下，真空$f(R)$。特别地，我们假设在暴胀过程中存在轴向暗物质，并以定量的方式研究了轴向陈-西蒙斯项对张量扰动的影响。轴子场被量化的规范标量场，与破缺Peccei-Quinn对称。将轴子完美地描述为潜在的暗物质候选者的模型是基于所谓的未对准机制，在这种情况下，在$H\gg m_a$早期，轴子被冻结在其非零真空期望值附近。实际上，暴胀时代主要由$f(R)$引力和陈-西蒙斯项控制。正如我们所证明的，陈-西蒙斯项可以实现使一个不可行的$f(R)$引力理论是唯象可行的，由于张量标量比显着减少的事实，这同样适用于张量扰动$n_T$的谱指数。通过研究Starobinsky模型中存在的Chern-Simons项，我们还证明了进一步减少原始引力辐射量的可能性。对宇称破缺引力波、轴子振荡导致的膨胀的优雅退出以及最终在同一$f(R)$引力-轴子暗物质模型中暗能量-膨胀和轴子暗物质的统一等问题也作了简要的讨论。
2019-03-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum corrected phase diagram of holographic fermions
在AdS ${}_4$ /CFT ${}_3$对应框架下，研究了二维强关联电子系统的相位. AdS（引力）模型由耦合到电磁场和引力的狄拉克费米子组成。为了对CFT侧的强关联电子的基态进行分类并构造系统的全相图，我们基于Dirac方程的WKB近似，构造了体费米子动力学的量子多体模型.在低温下，我们发现一个量子校正近似的电子星的边缘是解决的波函数完全通过AdS扩展。在高温下，系统表现出{ \em第一}阶热相变到一个带电的AdS-RN黑洞的散装和出现的局部量子临界的CFT侧。半经典电子星经历的三级跃迁的这种变化恢复了临界AdS-RN液体与有限密度费米系统之间的跃迁是范德华液-气类型的直觉。
2013-11-28 cond-mat.str-el hep-th
Further refining Swampland Conjecture on inflation in general scalar-tensor theories of gravity
最近，David Andriot和Christoph Roupec提出了另一种改进的de Sitter猜想，该猜想产生了标量势的一阶和二阶导数的自然组合。Phys.67（2019）no.1-2，1800105）。本文研究了一般标量张量理论中具有指数势和双曲正切势的暴胀模型以及具有量子修正势的暴胀模型，考察这三种暴胀模型是否满足进一步改进的de Sitter沼泽地猜想.通过适当选择参数$a,b=1-a$和$q$，我们发现这三个暴胀模型总是能满足这个新的改进的沼泽地猜想.因此，所有三个暴胀模型可能都在景观中，因为进一步改进的de Sitter沼泽猜想得到满足。
2022-04-12 hep-th
$\mathcal{R}^2$-corrected Tachyon Scalar Field Inflation, the ACT Data, and Phantom Transition
Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)（空间科学研究所）；ICREA（加泰罗尼亚高级研究院）；Aristotle University of Thessaloniki（塞萨洛尼基亚里士多德大学）；Khazar University（哈扎尔大学）
本文研究了包含$\mathcal{R}^2$校正项的塔奇yon标量场膨胀模型，探讨其能否实现虚影分界线过渡，并与ACT数据相容。
2026-03-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation from fermions with curvature-dependent mass
研究了由质量依赖于曲率的费米子驱动的暴胀实现模型。这一项是从包含狄拉克费米子的引力的协变正则规范理论（CCGG）推导出来的。我们获得了一个初始的德西特阶段，然后成功退出，此外，我们获得了随后的热历史，有效物质时代，最后由暗能量时代。这种行为是早期引力有效“减弱”的结果，这是由于曲率依赖的费米子质量减少。通过微扰水平，我们得到了标量谱指数和张量标量比，这与普朗克观测结果是一致的。在背景和微扰水平上，从曲率依赖质量的费米子膨胀的效率揭示了该方案的能力，并使其成为描述自然的良好候选者。
2019-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reviving non-Minimal Horndeski-like Theories after GW170817: Kinetic Coupling Corrected Einstein-Gauss-Bonnet Inflation
最近两颗中子星合并的GW 170817事件发生后，许多弦修正的宇宙学理论都面临着不可行的危险。这是因为这些理论中的大多数最初都产生了大质量的引力子。在这些理论中，有一种在拉格朗日量中含有非最小动力学耦合修正项，属于Horndeski理论的一个子类。在这项工作中，我们将展示如何这些理论可能会恢复，我们展示了这些理论如何可以产生原始引力波的速度$c_T^2=1$在自然单位，从而符合GW 170817事件。正如我们所证明的，如果爱因斯坦-高斯-邦纳理论的引力作用量也包含$\sim ξ(ϕ) G^{μν}\partial_μϕ\partial_νϕ$形式的动力学耦合，则具有无质量的原初引力子或具有以自然单位表示的速度$c_T^2=1$的等价原初引力波的条件，导致高斯-邦纳项的依赖于标量场的耦合函数的某些条件，这也是动力学耦合的非最小耦合。我们广泛地研究了这样一个理论的现象学意义，专注于暴胀时代，只假设慢卷动力学的标量场。因此，我们简要地研究了标量场以常滚方式演化的情形。通过使用一些说明性的例子，我们证明了手头的理论框架的可行性可以很容易地实现。此外，包含$\sim ξ(ϕ)\Boxϕg^{μν}\partial_μϕ\partial_νϕ$和$\sim ξ(ϕ)\left(g^{μν}\partial_μϕ\partial_νϕ\right)^2$形式的项的理论也导致与我们将在本文中研究的…
2020-11-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Unified Fermionic Origin for Density-Driven Waterfall Inflation and its Multi-Messenger Signatures
Leung Center for Cosmology and Particle Astrophysics, National Taiwan University（台湾大学梁氏宇宙学与粒子天体物理中心）；Department of Physics and Graduate Institute of Astrophysics, National Taiwan University（台湾大学物理系及天体物理研究所）；Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, SLAC National Accelerator Laboratory, Stanford University（斯坦福大学SLAC国家加速器实验室卡弗里粒子天体物理与宇宙学研究所）；School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学物理与天文学院）；Center for Field Theory and Particle Physics & Department of Physics, Fudan University（复旦大学场论与粒子物理中心及物理系）；Center for Astronomy and Astrophysics, Fudan University（复旦大学天体物理中心）；Laboratori Nazionali di Frascati INFN（INFN弗拉斯卡蒂国家实验室）；INFN sezione Roma Tor Vergata（INFN罗马托维加塔分部）；Asia Pacific Center for Theoretical Physics（亚太理论物理中心）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), The University of Tokyo Institutes for Advanced Study, The University of Tokyo（东京大学前沿研究院宇宙物理数学卡弗里研究所（WPI））；Center for Gravitational Physics, Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University（京都大学汤川理论物理中心引力物理中心）
该研究提出基于费米凝聚的通胀模型，通过四费米相互作用结束通胀并触发预加热，生成原始黑洞种子。
2026-09-15 gr-qc hep-th
Reviving chaotic inflation with fermion production: a supergravity model
暴胀期间的粒子产生过程可以增加标量度规扰动的幅度。我们表明，这样的机制可以自然地出现在超引力模型中的轴子样的领域，其潜力是由monodromy，驱动大型领域的通货膨胀。在这类模型中，人们通常期望对超势的类似瞬子的修正。我们表明，通过推导超重力模型中的运动方程与稳定器，这种修正产生的暴胀子和它的超伙伴之间的相互作用。这个暴胀子-暴胀子相互作用项是快速振荡的，并且可以在暴胀期间导致大量的费米子产生，填充费米球直到比哈勃参数大得多的动量。反过来，这些费米子产生暴胀子涨落，增加它们的振幅，并有效地降低模型的张量标量比，如[1，2]所讨论的。这使得，特别是，使模型的暴胀子潜力是二次（加上可忽略不计的小瞬子修正），以符合所有现有的观察。
2021-01-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Fermionic Zero Modes of Supergravity Cosmic Strings
弦论的最新发展表明，宇宙弦可以在膜暴胀结束时形成。超引力提供了一个现实的模型来研究膜膨胀中产生的弦的性质。虽然宇宙弦在平坦时空中的性质已经被广泛研究，但在引力存在的情况下存在着显着的复杂性。我们研究了引力对超引力中产生的宇宙弦的影响。费米子零模是宇宙弦的一个共同特征，一般出现在超对称模型中。相应的无质量电流可以产生稳定的弦环（vortons）。我们宇宙中的vorton密度受到强烈的约束，这使得许多关于宇宙弦的理论被排除在外。我们在超引力理论中研究了宇宙弦上费米子零模的存在性。导出了零模个数的一般指数定理。我们表明，包括引力子，一些（但不是全部）零模式消失。这削弱了宇宙弦模型的约束。特别是，在膜膨胀模型中缠绕一号宇宙D弦不受vorton约束。我们还讨论了超对称破缺对宇宙D弦的影响。
2006-08-14 hep-th
Dynamics of Gauge Field Inflation
我们分析了费米子与规范场耦合驱动的宇宙暴胀的动力学吸引子解的存在性和稳定性。假设空间均匀各向同性的规范场和费米子流，相互作用的费米子运动方程约化为自由费米子的运动方程，直到相移。通过Stuckelberg机制确保模型的一致性。我们证明了该问题的唯一稳定解的存在性，并数值证明了其稳定性。暴胀不需要微调，也不需要假设任何有效势或非标准耦合。
2014-10-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum cosmology, inflationary brane-world creation and dS/CFT correspondence
在经典和量子水平上讨论了粘在两个d5 de Sitter体上的4d de Sitter（暴胀）边界的产生（考虑了膜QFT通过相应的迹反常诱导的有效作用）.量子效应使经典的de Sitter膜半径减小或产生新的半径更小的de Sitter膜。重要的是，膜CFT可以被选择为与5d de Sitter体之一对偶，使得de Sitter膜世界与dS/CFT对应的显式关系。这样，引力在膜上的局部化就被显示出来了。移动（含时）deSitter膜在d5 SdS BH被认为是。在特殊的坐标系中，膜方程类似于量子修正的FRW方程，并与SAdS BH体中的类似膜方程进行了比较。
2002-01-07 hep-th
Gauge field fluctuation corrected QED3 effective action by fermionic particle-vortex duality
本文利用费米子粒子-涡旋对偶提出非微扰框架，将规范场涨落纳入QED3有效作用量，并应用于N=1和N=2的狄拉克费米子模型，揭示了电荷磁化率增强、磁导率降低以及N=2时磁催化被消除等现象。
2024-12-30 cond-mat.str-el hep-th
Unifying Inflation, dark energy and dark matter with a scalar field and exotic fermions
本文提出包含非黎曼测度与破缺标度对称性标量场的模型，实现暴胀、暗能量与暗物质统一，费米子效应可调节当前暗能量极小值。
2025-01-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary power spectra with quantum holonomy corrections
本文从圈量子宇宙学出发，研究了具有完整性修正的慢卷暴胀。张量和标量的原始扰动的功率谱计算到一阶慢滚参数和$V/ρ_{c}$，其中$V$是一个潜在的标量场和$ρ_{c}$是一个临界能量密度（预计是普朗克能量密度的顺序）。在短尺度模式可能的归一化进行了讨论。在使用应用于绝热真空的朗斯基条件进行归一化的情况下，张量和标量谱指数在首阶中没有量子校正。然而，通过选择一种替代的归一化方法，可以获得首阶的量子修正。此外，我们表明，完整性校正的运动方程的张量模式可以从一个有效的背景度量。这使我们能够证明张量模式的朗斯基归一化条件保持经典形式。
2013-11-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Lorentz symmetry violation and the tunneling radiation of fermions with spin $1/2$ for Kerr Anti-de-Sitter black hole
研究了Kerr反德西特黑洞中自旋$1/2$对费米子量子隧穿辐射的修正。首先，利用Lorentz的破坏理论修正了自旋$1/2$费米子的动力学方程。其次，根据修正后的费米子动力学方程，得到了费米子量子隧穿率、黑洞Hawking温度和黑洞熵的新表达式。最后，对我们的工作成果进行了评价。
2020-02-04 gr-qc hep-th
Reheating after f(R) inflation
考虑了由$R^2$修正的$f(R)$模型引起的膨胀后的再加热动力学.为了避免求解四阶方程的复杂性，我们在爱因斯坦框架下分析了暴胀和再加热动力学，并得到了解析解。我们还进行了数值计算，包括粒子产生的反反应，并将结果与解析解进行了比较。根据结果，观测约束的模式进行了讨论。
2012-04-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Production and Backreaction of Fermions from Axion-$SU(2)$ Gauge Fields during Inflation
在暴胀过程中，$SU(2)$规范场和轴子可以具有稳定的、各向同性的和均匀的组态。然而，耦合到其他物质物种导致粒子的生产，这反过来又会引起反反应和不稳定的非阿贝尔和轴子背景。本文首先研究了$SU(2)$规范场与有质量狄拉克偶线耦合的粒子产生。为了进行这种计算，与文献中所做的相比，我们进行了两项技术改进。首先，我们应用算子的反对称化来平等地处理粒子和反粒子，其次，我们应用瞬时减法来处理UV发散。我们发现，产生的费米子的反反应的$SU(2)$背景是可以忽略的观测利益的模型参数。接下来，我们考虑由于与轴子耦合而产生的费米子。在规范场和轴子上的树级反作用都非常小。我们还提供了一个估计的环路效应。
2020-04-21 astro-ph.CO hep-th
Preheating of massive fermions after inflation: analytical results
在混沌暴胀之后费米子的非微扰产生是最近几个研究的对象。然而，在膨胀的宇宙中产生大质量费米子的最有趣的情况下，结果到目前为止只知道数字。我们提供了非常简单和可读的分析公式，无论是所产生的费米子的光谱和它们的总能量密度。它们的推导与玻色子的推导密切相关，并利用了这样一个事实，即产生发生在费米子频率非周期性变化的非常短的时间间隔内。我们的公式表明，如果忽略宇宙的膨胀，共振带的存在，当后者被包括在内时，它们消失了。与玻色子情形一样，这最后一种效应是由于展开赋予整个过程的随机性。在最后一部分的工作中考虑了反作用。我们所有的分析结果与以前的数值结果在后者的有效性制度非常一致。然而，一个更准确的尺度为所产生的费米子的能量密度在这里找到。
2000-06-09 astro-ph hep-ph hep-th
Chern-Simons Inflation and Baryogenesis
我们提出了一个基于U（1）规范场的均匀各向同性组态与费米子电荷密度$\mathcal{J}_{0}$之间相互作用的暴胀模型。利用Koksma和Prokleman \cite{Koksma:2009tc}的方法从Bunch-Davies真空态产生了受调节的费米子电荷密度，并发现其红移为$1/a(η)$ .规范场的类时分量来源于费米子荷，导致规范场$A(η)_{0}\sim a(η)$的增长。因此，暴胀是由规范场和费米子电荷相互作用所包含的能量密度决定的，$A_{0}\, \mathcal{J}^{0}$在暴胀过程中保持不变。我们还提供了一个机制，产生净轻子不对称性。赝标量与Chern-Simons项的耦合将规范场的涨落转化为轻子数，并且在暴胀过程中满足所有三个Sahkarov条件。最后，赝标量场在其最小值附近的快速振荡使规范场热化，从而结束暴胀。我们给出了规范场和费米子荷同时产生足够的e折叠和重子非对称指数的必要初始条件。
2013-05-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational dark matter production from fermionic spectator fields during inflation
DSFTA, University of Siena（锡耶纳大学）；School of Science and Technology, University of Camerino（卡梅里诺大学科学与技术学院）；SUNY Polytechnic Institute（纽约州立大学理工学院）；Al-Farabi Kazakh National University（阿尔法拉比哈萨克国立大学）
研究单场膨胀期中费米子旁观场产生的引力暗物质，并通过数值计算验证其与观测冷暗物质丰度的相容性。
2025-04-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Note on the Corrected Hawking Temperature of a Parametric Deformed Black Hole with Influence of Quantum Gravity
本文采用Hamilton-Jacobi方法研究量子引力与参数形变双重影响下黑洞费米子隧穿的霍金温度修正，发现修正温度更低且存在黑洞残余，量子引力修正为主要因素。
2023-06-13 gr-qc hep-th
Loop contribution to inflationary magnetic field
在标准量子电动力学的框架下，计算了单圈级真空极化对暴胀（de Sitter）背景下磁场功率谱的贡献.结果表明，单圈项的红外长期增长与$e$折叠数成正比。动态重整化群方法的使用相当于对高级环图的部分恢复，表明恢复的功率谱不受长期增长的影响，并且环效应仅将功率从树水平的$(k/a)^4$改变为${(k/a)}^{4-ν}$，其中$ν$代表真空极化的贡献。参数$ν$与规范耦合常数的平方以及费米子种类的数量成比例，是费米子质量与哈勃参数之比的简单函数，并且是正的，与费米子质量无关。因此，环路效应总是增强红外磁场强度。我们发现$ν\simeq 5 \times 10^{-3}$是单个费米子对$ν$可能的最大贡献。这一估计表明，无论是大量的费米子物种或大的耦合常数是一个必要条件的环效应是负责种子的宇宙磁场。
2014-01-07 astro-ph.CO hep-th
A Simple Operator Check of the Effective Fermion Mode Function during Inflation
我们提出了一个相对简单的运营商形式主义，再现领先的红外线对数的单圈量子引力修正的费米子模函数的本地德西特背景。这个规则可以作为暴胀期间量子引力的最终随机公式的基础。这样的形式主义不仅在获得$\ln(a)$在固定循环阶的前导幂时会产生巨大的简化，而且还允许我们对前导幂的序列求和。一个潜在的重要点是，我们的规则似乎不符合任何简单的红外截断的领域。我们的分析还强调了自旋作为引力相互作用的重要性，即使在动能红移为零的情况下，这种引力相互作用也会持续存在。
2008-06-25 astro-ph gr-qc hep-th
Hydrodynamical approach to chirality production during axion inflation
该研究用流体动力学方法分析轴子暴胀中Schwinger效应与等离子体碰撞对手征性产生的影响，发现强相互作用费米子因碰撞抑制电导率而生成更强规范场。
2023-11-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inflationary Brans-Dicke Quantum Universe
在Einstein框架下，将Brans-Dicke（BD）引力的表示形式转化为Einstein引力的双光子和双光子耦合形式.本文计算了含非平凡费米子的含时共形平坦背景下N个费米子耦合的无质量费米子的单圈四维反常诱导有效作用量。利用该完全有效作用量，导出了（四阶）量子修正运动方程。给出了代表暴胀宇宙（具有指数标度因子）和（慢得多的）膨胀BD介子的这些方程的一个特解。类似地，我们构造了含时双光子的二维量子BD宇宙。在最后一种情况下，动力学完全是由于量子效应。
1999-05-26 gr-qc hep-th
Gravitational production of nearly thermal fermionic Dark Matter
我们考虑了在暴胀和后暴胀辐射主导时代费米暗物质的宇宙学产生。这个费米子\emph{only interacts gravitationally}的质量$m$远小于膨胀时的哈勃尺度（但在其他方面是任意的），并且在膨胀时处于其Bunch-Davies真空状态。我们专注于在暴胀结束时的超视界模式，并假设瞬时再加热。讨论了粒子产生的重整化，得到了全能量动量张量，并证明了粒子产生的贡献是近似于物质辐射的动力学流体形式。我们发现\emph{exactly}是产生的粒子$|B(k)|^2=\frac{1}{2}\Big[1-(1-e^{-\frac{k^2}{2mT_H}})^{1/2}\Big]$的分布函数，它表现出“出现温度”$T_H=H_0\sqrt{Ω_R}\simeq 10^{-36}(\mathrm{eV})$。所产生的粒子$Ω_{pp}$的丰度非常类似于在温度$T_H$，$Ω_{pp} \propto m \, (m\,T_H)^{3/2}\simeq \big(m/10^8\mathrm{GeV})\big)^{5/2}$和“冷”状态方程$w(a) \simeq (T_H/m a^2)$的非相对论自由度热化，两者都由超视界模式在膨胀结束。我们讨论等曲率扰动的微妙方面。
2020-06-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Emergent inflation from a Nambu--Jona-Lasinio mechanism in gravity with non-dynamical torsion
我们讨论了如何从扭转引起的四费米子相互作用中产生暴胀。暴胀可以由扭转与标准模型费米子的耦合引起，而不需要在标准模型之外引入新的标量粒子。在这幅图中，暴胀子场可以是SM粒子的复合场，并产生于弯曲时空中的Nambu-Jona-Lasinio机制，与里奇标量非最小耦合。我们指定的模型预测r参数的小值，即$r\sim 10^{-4} ÷10^{-2}$，尽管如此，它仍然可以被下一代实验检测到，包括BICEP 3和AliCPT项目。
2019-03-11 gr-qc hep-ph hep-th
Inflation, Proton Decay, and Higgs-Portal Dark Matter in $SO(10) \times U(1)_ψ$
我们提出了一个简单的基于规范群$SO(10) \times U(1)_ψ$的非超对称大统一理论。该模型包括三代费米子的${\bf 16}$（$+1$）、${\bf 10}$（$-2$）和${\bf 1}$（$+4$）表示。${\bf 16}$ -plets包含标准模型（SM）费米子和右手中微子，而${\bf 10}$ -plet和单重费米子的引入使模型无异常.规范耦合统一在$M_{GUT} \simeq 5 \times 10^{15}-10^{16}$ GeV的实现包括一个中间Pati-Salam破缺在$M_{I} \simeq 10^{12}-10^{11}$ GeV，这是一个自然的尺度的跷跷板机制。对于$M_{I} \simeq 10^{12}-10^{11}$，将通过Hyper-Kamiokande实验测试质子衰变。额外的费米子从$U(1)_ψ$对称性破缺中获得质量，而$U(1)_ψ$希格斯场在暴胀过程中驱动一个成功的低哈勃参数的拐点暴胀，$H_{inf} \ll M_{I}$。因此，从$SO(10)$和PS破裂产生的宇宙学上危险的单极子被稀释掉了。充气后的再加热温度可以足够高以成功地进行稀薄发生。在我们模型中的Higgs场的情况下，在GUT对称性破缺之后，${\bf Z}_2$对称性保持未破缺，并且${\bf 10}$ -plet和单重态费米子的线性组合中质量最轻的本征态…
2019-06-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
