Will hyperbolic formulations help numerical relativity? - Experiments using Ashtekar's connection variables
为了对爱因斯坦方程进行精确稳定的长期数值积分，人们提出了几种双曲型方程组。在这里，我们报告我们的数值比较弱双曲，强双曲，对称双曲系统的基础上Ashtekar的连接变量。使用这种连接公式的主要优点是，我们可以保持使用相同的动力学变量的所有水平的双曲。我们还研究了渐近约束系统，“$λ$ -系统”和“调整系统”，用于爱因斯坦方程的数值积分，其目的是对初始数据的自由演化的扰动误差具有鲁棒性。这些系统在Maxwell系统和Ashtekar系统中进行了测试。这种机制影响的不仅仅是系统的对称双曲性。(This研讨会的贡献是我们的gr-qc/0005003 [CQG 17（2000）4799]和gr-qc/0007034 [CQG 18（2001）441]的总结。）
2001-03-09 gr-qc
Polymer dynamics of isotropic universe in Ashtekar and in volume variables
我们分析了各向同性宇宙的半经典和量子聚合物动力学的标准Ashtekar-Barbero-Immirzi连接和它的共轭动量，也是新的广义坐标共轭的宇宙体积。我们研究所产生的反弹宇宙学出现在这两个表示的属性，我们表明，大反弹是一个内在的截止宇宙动力学只有当体积变量的实施，而在标准的连接宇宙反弹能量密度是固定的初始条件上准备的波包。作为一种唯象的含义，我们引入粒子创造作为一个耗散项，并研究在这两个公式的熵的产生。然后，我们比较所获得的动力学与出现在圈量子宇宙学，其中相同的差异在大反弹的性质是与固定的最小面积本征值在一个共同运动或在一个物理表示。我们的结论是，Ashtekar-Barbero-Immirzi连接的特权特性表明，聚合物框架中的自然场景是一个大反弹，而不是一个通用的截止。然而，通过聚合物和圈量子宇宙学性质的基本运营商之间的并行性，我们也开发了一些有利于圈量子宇宙学的$\barμ$计划的半经典水平上的可行性的考虑。
2022-05-31 gr-qc
Classical Gravitational Back-Reaction
暴胀的量子引力反作用是基于在暴胀过程中从真空中剥离出来的红外引力子的自引力。这个过程中唯一的量子部分是引力子的产生;当它们从真空中出现时，它们的行为基本上是经典的。为了验证一个足够稠密的经典引力子系综可以在具有正宇宙学常数的纯引力中将宇宙保持在一起的论点，我们计算了任意经典初值数据的膨胀率不变测度的初值和一阶导数。我们的结果是，初始引力子系综的动能产生的自引力确实可以减缓膨胀，足以将宇宙保持在一起。
2014-05-24 gr-qc
Towards a Hartle-Hawking state for loop quantum gravity
Hartle-Hawking态是一种基于所有紧致欧氏四维几何上的路径积分的量子引力首选初始态的建议，其中四维几何以给定的三维几何为边界。这样构造的波函数在形式意义上满足ADM变量的广义相对论的（洛伦兹）哈密顿约束。在这篇文章中，我们模仿这个过程中构建的初始状态的Ashtekar-Barbero变量，并观察到，这样构建的波函数不满足洛伦兹哈密顿约束，即使在形式意义上。我们也研究了相对论粒子的这个问题。最后，我们提出了一个修改的建议，至少在形式意义上满足约束，并开始考虑其在量子宇宙学的影响。我们发现，对于某些变量，在鞍点近似下，该状态非常类似于圈量子引力的Ashtekar-Lewandowski状态。
2016-12-20 gr-qc
Decoherence Induced by the Noise of Primordial Graviton with Minimum Uncertainty Initial States
本研究采用影响泛函方法，探究初态为最小不确定态时原初引力子退相干的探测有效性，发现初态密度矩阵无非对角元时方法仍有效，且总引力子增加可缩小干涉仪尺寸。
2024-08-18 gr-qc hep-th quant-ph
Polymer Quantization of the Isotropic Universe: comparison with the Bounce of Loop Quantum Cosmology
我们实现聚合物量子力学的哈密顿制定的各向同性宇宙在这两个代表性的标准Ashtekar-Barbero-Immirzi连接和一个新的广义坐标共轭的宇宙体积。由此产生的动力学是一个弹跳宇宙学;当量子化类体积变量时，大弹跳是宇宙学动力学的内在截止，而当使用标准连接时，弹跳密度结果取决于准备好的波包的初始条件。然后，我们比较所产生的反弹的性质与出现在圈量子宇宙学，其中的依赖性的临界密度的初始条件时，最小面积本征值是实施在一个共动表示，而不是物理的。我们的结论是，如果一方面，考虑到Ashtekar-Barbero-Immirzi连接在整个圈量子引力中所具有的特权SU（2）特征，更可取的方案应该是一个密度取决于初始条件的大反弹，另一方面，在聚合物宇宙学的背景下证明的等价性可能是一个有利于环量子宇宙学改进方案可行性的暗示，尽管它不是通过特权变量集来表达的。
2021-11-03 gr-qc
Different ways to estimate graviton mass
引力子的实验检测是一个非常困难的问题，然而，如果引力子质量是非零的，有不同的方法来评估它。大质量引力理论或引力子质量不为零的理论最初有一些病态，如不连续性，幽灵等，在过去的几年里，理论家们找到了克服这些理论弱点的方法，同时也讨论了观测特征。在第一份报告中，LIGO-Virgo合作获得了$1.2 \times 10^{-22}$ eV附近的引力子质量约束（后来用新数据改进了估计）。通过对银河系中心附近亮星S2轨道的分析，得到了一个可与之相比较的、一致的引力子质量约束，该约束在$2.9 \times 10^{-21}$ eV附近。
2017-12-22 gr-qc
Graviton Number Radiated During Binary Inspiral
本文近似计算了双星非相对论性旋近过程中辐射的引力子总数，发现其与初始轨道角动量除以引力子自旋角动量（$2\hbar$）极为接近，仅在单位初始偏心率下存在约1.3%的偏差。
2024-09-26 gr-qc hep-th
Spherically symmetric gravity coupled to a scalar field with a local Hamiltonian: the complete initial-boundary value problem using metric variables
本文讨论了球对称标量场耦合引力的规范固定，使得哈密顿量是局域密度空间上的积分。在以前的论文中，我们提出了它使用Ashtekar的新变量。在这里，我们在度量变量中研究它。我们完全指定的初边值问题的传入高斯脉冲。
2012-07-25 gr-qc hep-th
Properties of collapse dynamics in relativistic theory of gravitation in the case of smooth initial matter distributions
我们在相对论引力理论的框架下，采用数值和解析两种方法研究了引力坍缩的动力学过程。我们使用各种状态方程的坍缩物质和相对现实的初始条件与光滑的物质分布，这对应于静态解给定的状态方程。我们还得到了引力子质量对静态解性质的影响。我们指定了几个特征的过程中的崩溃，特别是，我们确定的转折点时间（当收缩被取代的通货膨胀）的引力子质量的依赖性。我们还研究了非零压力对坍缩动力学的影响。
2016-09-14 gr-qc
Quantum mechanics allows setting initial conditions at a cosmological singularity: Gowdy model example
结果表明，准海森堡量子化方案的初始条件可以设置在初始宇宙学奇点本身。这种可能性是由某些量的有限性提供的，即动力学变量在奇点处的动量，尽管动力学变量本身是无穷大的。由于波包可以通过有限动量表示，因此不确定原理允许避免在奇点处设置动力学变量的值的必要性。研究了奇点初始条件对真空态下引力子演化的影响。结果表明，即使在最小化后期膨胀率的奇点处选择某种特殊的态，在后期演化中仍然会出现一定数量的引力子。
2016-09-24 gr-qc
The initial states of high frequency gravitons
Department of Physics, CERN（CERN物理系）；INFN, Section of Milan-Bicocca（米兰-比可卡INFN分部）
研究高频引力子初始状态，揭示其在不同频域的分布特征及非经典相关性主导区域
2026-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Connection Approach to Numerical Relativity
讨论了广义相对论中初始数据数值演化的一般形式，其中（复）Ashtekar联络和Newman-Penrose标量被作为动力学变量.在一般情况下，必须解决三个规范约束和十二个现实条件。分析适用于彼得罗夫型\{1111\}平面时空，我们发现一个空间常数体积元是一个适当的坐标规范的选择。
1994-03-19 gr-qc
Intermittency in Quantum Graviton-Phonon Conversion
Ecole Normale Supérieure - PSL（巴黎高等师范学院-PSL）；Kobe University（神户大学）；Kyushu University（九州大学）；Quantum and Spacetime Research Institute, Kyushu University（九州大学量子与时空研究所）
研究量子引力子-声子转换中的间歇性，通过在旋转波近似下精确求解量子动力学，发现初始相干态转换间歇性发生，初始压缩态偏离微扰行为更早且转换后被强烈抑制，为单引力子探测相关动力学提供特征。
2026-07-23 gr-qc hep-ph quant-ph
Stimulated emission of relic gravitons and their super-Poissonian statistics
从真空中产生的残余引力子的二阶相干度是超泊松的，并且大于由玻色-爱因斯坦分布表征的混沌源的情况。如果初始状态没有最小化张量哈密顿量，并且具有小于其平均多重数的色散，则总体统计量定义为亚泊松。根据亚泊松初始状态的性质，由受激发射产生的量子的二阶相干的最终程度可能会减小（甚至可能低于混沌源的特征值），但它总是保持大于1（即超泊松）。当初始统计是泊松分布时（如相干态或泊松分布加权的混合态），产生的引力子的二阶相干度仍然是超泊松分布。尽管哈勃半径内的残余引力子的量子起源可以通过观察相应的汉伯里布朗-特维斯关联来有效地消除歧义，但由不同初始状态引起的最终分布保持了它们的超泊松性质，不能改变。
2019-03-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Secondary graviton spectra, second-order correlations and Bose-Einstein enhancement
初级引力子光谱，通过从初始玻色-爱因斯坦分布的受激发射产生的，增强了典型的规模大于红移的热波长。声子的混合态诱导次级引力子谱，该次级引力子谱在下文中根据三个参数（即，声子种类的数量、张量与标量比和混合物的热波长）来计算。初级和次级引力子谱被证明是敏感的，分别，一阶和二阶相关性质的初始量子混合物，使半经典理论被认为是普遍不足，在这种情况下。对于特定的参数值的二次贡献可能会变成是可比的主要频谱在大尺度上。
2012-09-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Instanton representation of Plebanski gravity. Consistency of the initital value constraints under time evolution
普列班斯基引力的瞬子表示提供了一个霍奇自对偶条件和一组“广义”麦克斯韦方程作为运动方程，这些方程受编码在广义相对论初值约束中的引力自由度的约束。本文的主要结果将证明，这一约束面下的时间演化保持。我们不使用通常的狄拉克程序，而是使用拉格朗日运动方程本身来实现这一点。最后，我们提供了一个比较与Ashtekar配方，把这些结果纳入整体背景。
2011-03-18 gr-qc
On certain global conformal invariants and 3-surface twistors of initial data sets
研究了三维流形$Σ$上由初始数据$h_{μν}$，$χ_{μν}$确定的各种连接所构造的Chern-Simons泛函.首先证明了对于渐近平坦的数据集，$h_{μν}$和$rχ_{μν}$的对数下降是这些泛函存在的充分必要条件。建立在SL（2，C）的不可约表示（k，l）对应的向量丛中的泛函$Y_{k,l}$由Ashtekar-Chern-Simons泛函及其复共轭确定. $Y_{k,l}$在l=k（即张量）表示中精确地保形不变。与扭量理论的一个意想不到的联系被发现：$Y_{k,k}$可以被写为从3-曲面扭量连接建立的Chern-Simons泛函，并且3-曲面扭量曲率的不相同消失的旋量部分由$Y_{k,k}$关于$h_{μν}$和$χ_{μν}$的变分导数给出。$Y_{k,k}$的时间导数$\dot Y_{k,k}$是初始数据集的另一个共形不变量，对于消失的$\dot Y_{k,k}$，特别是对于所有的彼得罗夫III和N时空，陈-西蒙斯泛函是整个时空的共形不变量。
1999-09-16 gr-qc
Gravitons in a Box
引力和物质是普遍耦合的，这种独特的普遍性为我们提供了一种有趣的方法，可以用给定盒子内引力子的数量来量化时空的量子方面。特别地，如果我们追踪物质的自由度，我们将提供引力子数量的限制。我们将得到引力子数的普适界，它由$N_{g}\approx(m/M_{p})^{2}$给出。由于引力子的数量也表示它们占据的玻色子态的数量，引力子的数量将间接限制系统的引力熵。我们将证明，它饱和贝肯斯坦约束的引力面积定律的熵。我们还将发现，我们的结论对于物质自由度的初始状态是相当稳健的。基于这些观测，我们将确定渗透在可观测宇宙中的引力子总是$N_g\gg 1$。
2021-08-09 gr-qc hep-th quant-ph
On polinomial formulations of general relativity
作为广义相对论的基本变量，在适当的（双线性）约束下，选择反对称联络和双向量-双线性四元区域张量。在规范形式主义，我们得到的理论多项式约束，其中一些是II类。在部分解决后者，我们得到另一个多项式公式。分离自和反自对偶部分的反对称张量，我们来到Ashtekar约束，包括那些被称为“现实条件”，连接自和反自对偶部门的理论。这些条件构成第二类系统，不能简单地强加于量子态（或作为经典理论中的初始条件）。相反，这些应考虑在运营商的意义，形成相应的狄拉克括号。因此，典型变量之间的转换器不再是多项式，甚至不可能单独处理自对偶和反自对偶扇区。
1993-10-03 gr-qc
Reformulation of the Hamiltonian constraint of four dimensional gravity for arbitrary values of the Immirzi parameter via the affine group formalism
Ashtekar变量的优点之一是简化了重力的初始值约束。在自对偶变量的情况下，这需要相空间的复杂化，其代价是必须在洛伦兹签名情况下实现现实条件。用实变量来重新表述理论消除了这个困难，尽管代价是必须处理更复杂的哈密顿约束。现有的引力理论在经典上与爱因斯坦的引力理论相当，它们都是由一个参数$β$来参数化的，这个参数被称为伊米尔齐参数。对于任意$β$，我们将哈密顿约束转化为仿射李代数的形式，并进行量子化。
2013-11-12 gr-qc
Violation of the Leggett-Garg inequality in photon-graviton conversion
Kyoto University（京都大学）；Kyushu University（九州大学）；National Institute of Technology Tokuyama College（国立技术山口学院）；Hiroshima University（广岛大学）；Yasuda Girls’ Junior & Senior High School（安田女子初中及高中）
研究光子-引力子转换中Leggett-Garg不等式的违背，通过在磁场背景下分析，发现初始单光子态转换产生的叠加态经连续投影测量的时间相关性违背该不等式，为探索引力量子本质提供新途径。
2026-07-15 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum coherence of relic gravitons and Hanbury Brown-Twiss interferometry
从量子力学的角度研究了残余引力子的相干性。在引入张量情形下有效的广义Glauber相干子的概念和性质后，在有效视界内和有效视界外对一阶和二阶相干度进行了计算。包容性的方法（包括引力子的极化）与排他性的近似相反，在排他性的近似中，总强度是从场的单一极化或甚至从场的单一模式计算的。虽然在准de Sitter膨胀阶段结束后重新进入有效视界的残余引力子是一阶相干的，但Hanbury Brown-Twiss关联总是表现出具有不同数量特征的超泊松统计，这些特征取决于它们的初始状态的性质和张量极化的平均值。
2019-06-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum Gowdy model within the new loop quantum cosmology improved dynamics
线偏振的Gowdy $T^3$模型可以被看作是一种紧凑的Bianchi I宇宙学，允许非均匀模式在一个方向上传播。我们研究了这个模型的混合量化，它结合了比安奇我的背景下，采用改进的动力学方案Ashtekar和威尔逊-尤因，与Fock量化的不均匀性的环路量化。哈密顿约束算子提供了宇宙学奇点的解析，并超选择了可分离的扇区。我们分析了这些部门的复杂结构。在任何他们的哈密顿约束提供了一个演化方程的体积相关联的比安奇我宇宙，以及提出的初始值问题。这一事实使我们能够构造物理状态的希尔伯特空间，并表明我们恢复了标准的量子场论的不均匀性。
2010-12-16 gr-qc
On a global conformal invariant of initial data sets
本文构造了闭初始数据集的全局共形不变量$Y$。洛伦兹时空中的类空超曲面$Σ$自然地从时空度规继承了微分${\cal D}_e$，即所谓的实Sen联络，它完全由初始数据$h_{ab}$和在$Σ$上诱导的$χ_{ab}$确定，并且在第二基本形式$χ_{ab}$为零的情况下，与诱导度规$h_{ab}$的列维-奇维塔协变导子$D_e$相一致。$Y$是从真实的Sen连接${\cal D}_e$构建的，其方式与从$D_e$构建标准的Chern-Simons不变量的方式类似。数$Y$相对于对应于时空度规的共形重新标度的$h_{ab}$和$χ_{ab}$的变化是不变的。相反，从复杂的Ashtekar连接建立的量$Y$在这个意义上不是不变的。我们的$Y$的临界点正是局部嵌入共形Minkowski空间的初始数据集。
1997-06-26 dg-ga gr-qc math.DG
Squeezed Thermal Vacuum and the Maximum Scale for Inflation
本文研究了在宇宙引力背景场作用下，引力子从热平衡初始态的受激发射。我们发现，低能量的引力子谱增强，如果从真空自发创建相比，因此，膨胀的规模必须降低，为了不超过所观察到的CMB四极各向异性。这种效应对于以破缺跃迁为基础的模型特别重要，因为这种模型要求在暴胀尺度量级的温度下有一个热平衡状态作为初始条件。
1993-06-10 astro-ph gr-qc hep-th
Kaluza-Klein anisotropy in the CMB
我们发现，5维卡鲁扎-克莱因引力子应力可以减缓剪切各向异性的衰减到可观察到的水平上的膜，我们使用宇宙微波背景各向异性放置这些应力引起的初始各向异性的限制。在5D普朗克时间，哈勃望远镜的初始剪切变形只有\sim 10 ^{-3} Ω_0h_0^2，这使得观测到的大角度CMB信号主要是KK潮汐效应的残余。
2002-01-12 astro-ph gr-qc hep-th
