Spectrum of Gravitational Waves in Krein Space Quantization
本文的主要目的是用场量子化的另一种方法导出暴胀期间由于量子涨落而产生的标量微扰的本征功率谱[1-3]。在Krein空间量子化中,导出了引力波的计算公式,其中包括幂律暴胀和慢滚近似下的暴胀。
2012-02-22 gr-qc
Fluctuations, gravity, and the quantum potential
我们展示了量子势是如何以各种方式产生的,并追踪了它与量子涨落和Fisher信息的联系,以及它在外尔曲率方面的实现。它是某些经典系统的量子化因子,也是Weyl-Dirac型引力理论中量子物质的表达。我们从文献中提取理论和例子,提供连接和解释,并提出一些新的意见。
2005-01-13 gr-qc
Quantization in black hole backgrounds
半经典背景下的量子场论可以从逆普朗克质量中的弱耦合展开导出为对量子引力的近似。我们研究了这种膨胀在描述质量为M的黑洞的时空“精细切片”上的演化。这种膨胀的故障的论点,由于显着的引力耦合波动,这是一致的声明,即现有的计算信息损失的黑洞是不可靠的。对于一个给定的涨落,与后续涨落的耦合在M ^3阶的时间内达到阶数单位。缺乏弱耦合/半经典近似的系统推导将表明引力的非微扰动力学的作用,并可能为这样的动力学具有本质上的非局部性质的建议。
2007-04-04 gr-qc hep-th
Gauge - invariant fluctuations of the metric in stochastic inflation
导出了随机暴胀中规范不变能量动量张量度规扰动的随机方程。发展了描述度规规范不变扰动的场量子化.在宇宙的幂律展开中,背景度规上这些微扰的振幅在红外区可能非常重要。
2000-01-07 gr-qc
Quantization of Gravitational Waves and Squeezing
引力波是否量子化的问题,原则上可以借助于相关测量来回答。如果引力波是量子化的,并且它们是由背景度规的变化产生的,那么它们可以处于压缩态。在压缩态中,波的相位和量子涨落之间存在相关性。建议从这种相互关系的角度分析重力探测器获得的数据。导出了量子化引力波压缩参量的显式表达式。分析了两个相同黑洞的迎头碰撞可能产生压缩引力波的原因。
1999-09-10 gr-qc
The emergence of AdS(2) from quantum fluctuations
我们已经证明了,在一个只包含正的宇宙学常数和边界宇宙学常数的作用量下,二维量子引力的量子化如何导致一个时空的出现,这个时空可以被描述为一个叠加了量子涨落的常负曲率时空。
2006-10-20 gr-qc
A Toy Model Approach to the Canonical Non-perturbative Quantization of the Spatially Flat Robertson-Walker Spacetimes with Cosmological Constant
我们提出了一个玩具模型的方法来规范的非微扰量子化的空间平坦的罗伯逊-沃克宇宙与宇宙学常数,基于这样的模型是完全可解的一个简单的拉格朗日公式的框架内的事实。本质量子动力学度规场和相应的哈密顿量,明确地根据湮灭和创造算子导出,指出惠勒-德威特方程是经典德西特时空的$G_{44}$ -爱因斯坦方程的自然(量子)推广,并选择量子德西特宇宙的物理状态。作为指数普适展开的结果,通常的Fock态(定义为数算符的本征态)在导出的哈密顿量下不再是不变的。他们表现出量子涨落的能量和度量场,导致(几何)体积量子化。
1995-06-24 gr-qc
Virtual Black Holes in a Third Quantized Formalism
在本文中,我们将分析虚拟黑洞使用第三量子化形式。由于虚黑洞模型严格依赖于量子涨落支配普朗克尺度下时空几何的假设,我们将使用第三量子化来分析黑洞的量子涨落。我们将证明这些量子涨落依赖于所选择的因子排序。因此,我们将证明,只有某些值的因子序参数是符合虚黑洞模型的时空泡沫。
2017-07-20 gr-qc hep-th
One-loop approximation of Moller scattering in Krein-space quantization
本文证明了de Sitter时空中自由最小耦合标量场的协变量子化必然存在负范数态[1,2]。在这个过程中,紫外线和红外线的发散被自动消除[3]。通过考虑定义在Krein空间中的负范数态,得到了Minkowski时空中单圈相互作用量子场($λϕ^4$)的自然重整化.已经证明,将Krein空间中的量子场论与考虑量子度规涨落相结合,得到了没有任何发散的量子场论[4]。追求这种方法,我们表示威克定理,并计算Møller散射在克莱因空间中的单圈近似。这种方法的数学结果是在单圈近似中紫外发散的消失。
2009-01-29 gr-qc
The emergence of background geometry from quantum fluctuations
我们展示了二维引力的量子化如何导致一个(欧几里德)量子时空的平均几何是恒定的负曲率和自然产生的Hartle-Hawking边界条件。
2006-07-04 gr-qc hep-th
Polymer quantization and advanced gravitational wave detector
我们通过聚合物量子化干涉仪臂中的光场,研究了普朗克尺度效应在先进的引力波探测器中的可观测后果。我们构造了一组新的聚合物改性的创建和湮灭运营商的光场。采用这些聚合物修改的运营商,我们得到的波动的辐射压力的端镜和输出光子数。我们比较了我们的结果与标准的量子化方案和广义不确定原理的修正。
2019-09-24 gr-qc hep-th
Stochastic Variational Method as a Quantization Scheme II: Quantization of Electromagnetic Fields
在随机变分方法(SVM)的框架下研究了电磁场的量子化问题。与正则量子化不同的是,这种方法不需要正则形式,可以直接从规范不变的拉格朗日量进行量子化。规范条件用于选择动态独立变量。我们验证了在库仑规范条件下,SVM结果与传统结果是完全等价的。另一方面,在洛伦兹规范条件下,SVM量子化可以在不引入不定度规的情况下进行。规范场的时间和纵向分量,然后,表现为c-数泛函的量子涨落的影响,通过与带电物质场的相互作用。为了进一步了解SVM与正则量子化之间的关系,我们用费米项取代了通常的规范拉格朗日量,并论证了引入一个具有负二阶相关的随机过程来再现不定度规。
2014-06-24 gr-qc hep-th quant-ph
Signatures of the Quantization of Gravity at Gravitational Wave Detectors
我们发展了一种计算模型引力波探测器对量子化引力场响应的形式。将探测器与量子场耦合会在探测器臂的长度上产生随机涨落(“噪声”),这种噪声的统计特性取决于引力场量子态的选择。我们描述了真空态、相干态、热态和压缩态的噪声。对于与经典引力组态相对应的相干态,我们发现引力场量子化的影响很小。然而,当引力场处于非相干状态时,臂长的标准差可能会显著增加。对这种基本噪声的探测可以为引力的量子化和引力子的存在提供直接证据。
2020-10-16 gr-qc hep-th
Unification of thermal and quantum noise in gravitational-wave detectors
针对引力波探测器的噪声限制问题,研究用量子涨落耗散定理统一了热噪声、量子噪声等四类基本噪声,明确了后两类噪声可忽略的条件,深化了对探测器噪声机制的认知。
2023-01-01 astro-ph.IM gr-qc quant-ph
Quantum Superposition of Massive Objects and the Quantization of Gravity
我们分析了一个gedankenexperiment先前考虑的马里等人。涉及量子叠加的带电和/或大量的机构(“粒子”)的控制下的观察者,爱丽丝和鲍勃。在电磁的情况下,我们表明,量子化的电磁辐射(这会导致退相干的爱丽丝的粒子)和真空波动的电磁场(这限制了鲍勃的能力,本地化他的粒子,以更好地比一个电荷半径)都是必不可少的,以避免明显的悖论的因果关系和互补性。然后,我们分析这个gedanken实验的引力版本。我们纠正了Mari等人以及Baym和Ozawa在分析中的一个错误,他们没有正确地解释孤立系的质心守恒。我们表明,引力的情况下的分析是在完全平行的电磁的情况下,提供的引力辐射是量子化的,真空涨落限制本地化的粒子不优于普朗克长度。这为(线性化的)引力应该有量子场描述的观点提供了支持。
2018-12-19 gr-qc hep-th quant-ph
Toward a Midisuperspace Quantization of LeMaitre-Tolman-Bondi Collapse Models
球形尘埃坍缩的LeMa <$tre-Tolman-Bondi模型已经被广泛用于研究各种恒星坍缩的情况。到目前为止,众所周知,这些模型导致黑洞和裸奇点从规则的初始数据的形成。坍缩的最终结果,特别是在裸奇点形成的情况下,在很大程度上取决于最后阶段的量子效应。这些量子效应通常不能用半经典的方法来处理,因为在达到最终状态之前,引力场的量子涨落将占主导地位。本文给出了描述非均匀尘埃边缘束缚坍缩的LeMa\^itre-Tolman-Bondi时空的正则约化,其中物理半径$R$、坍缩尘埃的真时$τ$和质量函数$F$分别是相空间上的正则坐标$R(r)$、$τ(r)$和$F(r)$.狄拉克的约束量子化导致一个简单的功能(惠勒-德维特)方程。该方程的解可用于研究不同初始条件下量子引力对引力坍缩的影响。
2001-03-06 gr-qc
3D gravity with dust: classical and quantum theory
作为具有局部自由度的非微扰量子引力模型的一个例子,我们研究了三维时空中的爱因斯坦引力和尘埃系统。我们导出了尘埃时间规范中的哈密顿理论,并证明了它有丰富的一类精确解。这些包括Bañados-Teitelboim-Zanelli黑洞,静态解与裸奇点和行波解与动态视野。我们给出了一个完整的量子化的波扇区的理论,包括一个自伴时空度规算子的定义。该算子用于证明亏损角的量子化和动力学视界的涨落。
2015-06-02 gr-qc
The Energy Spectrum of the Membrane effective Model for Quantum Black Holes
本文研究了黑洞弯曲背景中相对论膜的一阶涨落。零阶解对应于一个紧密覆盖事件视界的球形膜。我们得到了一个关于2+1维世界体积上膜径向坐标涨落的有质量Klein-Gordon方程。最后,我们提出涨落的量子化与黑洞的质量量子化有关,并计算了相应的熵。该熵与膜面积成比例,并且与对化学熵$A_H/4$的单回路校正有关。关于有效描述量子黑洞的膜模型,我们将这些结果与以前在黑洞热力学临界现象方面的工作联系起来。
1995-04-25 astro-ph gr-qc hep-th
A Naturally Renormalized Quantum Field Theory
研究表明,量子度规涨落会消除光锥上格林函数的奇异性[1],但并不能消除量子场论的其他紫外发散。我们证明了Krein空间中的量子场论{ \it,即}不定度规量子化,除去了量子场论中除光锥奇异性以外的所有发散[2,3]。本文讨论了将Krein空间中的量子场论与考虑量子度规涨落相结合,得到了无发散的量子场论。
2006-07-07 gr-qc
Space-time second-quantization effects and the quantum origin of cosmological constant in covariant quantum gravity
确定了时空量子对广义相对论经典爱因斯坦方程的贡献。理论背景是由显协变量子引力的非微扰理论和相关量子波动方程的广义拉格朗日路径形式表示提供的。为了达到目标,引入了扩展的功能设置,允许治疗的非平稳背景度量张量允许依赖于时空坐标和适当定义的不变的适当的时间参数。基于相应的量子流体力学方程的哈密顿表示,得到了量子修正的爱因斯坦场方程。作为应用,研究了宇宙学常数的量子起源。这是归因于真空中引力场与自身的非线性玻姆量子相互作用,并且通常还依赖于量子引力场张量的量子概率密度的实现。新出现的物理图像预测了一个通常不稳定的量子宇宙学常数,它源于波动(即,梯度)的真空量子引力能量密度,并与量子质量引力子的存在是一致的。
2018-07-16 gr-qc
Can quantum fluctuations differentiate between standard and unimodular gravity?
我们正式证明了存在一个量子化过程,使路径积分的一般的非同态不变的引力理论,与固定的总时空体积,相当于它的单模版本。这是通过一个部分规范固定的同态连同一个仔细定义的幺模措施。在有物质存在的情况下,这一陈述也成立。作为一个明确的例子,我们考虑标量张量理论和计算相应的对数发散在这两种设置。尽管标量场与引力的耦合有很大的不同,但结果对所有耦合都是等价的,包括非最小耦合。
2021-05-27 gr-qc hep-th
Chiral vacuum fluctuations in quantum gravity
我们检查张量扰动的范围内的Ashtekar的变量和堂兄弟参数化的Immirzi参数$γ$的deSitter背景。在经典水平上,我们恢复标准的宇宙学扰动理论,具有启发性的见解。量子化带来了真正的新奇。在低能量极限,我们发现第二个量子化理论的引力子,显示不同的真空涨落的右,左引力子。尽管如此,左右引力子具有相同的(正)能量,解决了文献中提出的一些悖论。真空涨落的左右不对称性取决于$γ$和哈密顿约束的顺序,它会在宇宙微波背景的极化中留下独特的印记,从而为观测测试量子引力打开了大门。
2010-10-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stochastic Quantization of General Relativity à la Ricci-Flow
本文依托Ricci流与随机量子化朗之万方程的相似性,提出带乘性噪声与收敛随机时间的广义相对论随机量子化新方法,推导相关引力方程,为哈勃张力等问题提供新解。
2025-11-18 gr-qc hep-th
Topological Quantization of Complex Velocity in Stochastic Spacetimes
Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional(国立理工学院高级研究中心)
本文通过随机引力波背景平均,将量子力学的两个速度场统一为复速度,构建了平坦的U(1)联络,并探讨了其在原子干涉仪和宇宙学中的可观测性。
2026-10-07 gr-qc math-ph math.MP
Effects of quantum fluctuations of metric on the universe
我们考虑一个修正的引力模型从非微扰量子化的度量。得到了修正的引力场方程和修正的守恒方程。我们将其应用到FLRW时空中,发现由于量子涨落的存在,在暗能量占主导地位的时期,可以得到一个反弹宇宙,也可能得到一个减速膨胀。我们还讨论了量子涨落对暴胀参数(如慢卷参数,光谱指数和原始曲率扰动的光谱)的影响,并在比较暴胀的预测中找到参数值也可以驱动当前的加速时期。通过对大爆炸核合成的观测,我们得到了对理论参数的约束。
2016-05-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological Density Fluctuations in Stochastic Gravity -- Formalism and Linear Analysis --
本文基于随机引力理论研究暴胀子量子涨落产生的原初微扰。在对暴胀子场自由度积分的基础上,分析了树水平上曲率微扰的关联函数随时间的演化,并与规范不变线性微扰理论的预言进行了比较.我们发现,如果从视界穿越时间的e-折叠小于某个临界值($\sim |$慢滚参数$|^{-1}$),这是观察到的宇宙结构的尺度的情况下,我们的结果与规范不变的微扰理论相吻合。然而,在超视界尺度的限制下,我们发现曲率扰动的差异,这表明,我们应该包括纵向部分的引力场的量子化的标量场,即使在随机引力。
2007-10-29 gr-qc hep-th
Area, ladder symmetry, degeneracy and fluctuations of a horizon
圈量子引力允许一种由三个量子数表征的面积量子化。我们证明了完整的面积谱是等距子集的并集,并给出了一个具有更少参数的普适重构。与任何面积相关联的还有另一个决定其简并度的数。一个应用是量子视界在真空涨落中表现出谐振模。讨论了时空视界的物理涨落应包括所有的排斥面积本征值,在此区域发生量子放大效应。由于这种效应,可以假设相邻能级之间的过渡矩阵元素是均匀的。在此基础上,对hep-th/0607081中的辐射强度分析方法进行了改进,使结果更精确。在霍金辐射之上,一些谐波模式似乎被极大地放大了。预计它们将形成几条最亮的线,波长不大于黑洞的大小。
2007-11-13 gr-qc hep-th
Spontaneous excitation of an accelerated atom coupled with quantum fluctuations of spacetime
引力量子化的一个直接结果是量子引力真空涨落,它在引力极化的原子中引起四极矩。本文研究了真空中具有匀加速$a$的可引力极化原子与涨落量子引力场相互作用的自发激发,并与Unruh温度下热引力子浴中的静态原子的结果进行了比较.我们发现,在时空涨落作用下,真空中匀加速原子和热浴中静止原子都有可能从基态跃迁到更高的激发态.跃迁率中出现与$a^4$和$a^2$成正比的项表明匀加速和热场之间的等价性丧失。
2019-07-24 gr-qc hep-th quant-ph
Background Independent Field Quantization with Sequences of Gravity-Coupled Approximants
我们概述,测试,并应用一个新的计划与动态引力接触的量子化场系统的非微扰分析。虽然引力在本文中被经典地处理,但这种方法适合于推广到完全的量子引力。我们主张的观点,量子场论应正规化的准物理系统,包括一个明确定义的领域的自由度的数量序列。依赖于这个数字,每个系统对引力场的反作用是自主的和自洽的。在这种方法中,去除正则化的限制自动生成物理上正确的时空几何,即,场的量子态喜欢“生活”在其中的度量。我们将该方案应用于最大对称时空上的高斯标量场,从而使其与标准方法相对抗。作为应用,这些结果被用来解释量子物质场真空涨落引起的宇宙学常数问题。一个显式计算表明,这个问题消失,如果有关的连续极限是在这里提倡的改进方法进行。进一步的应用涉及德西特空间的热力学,其中该方法提供了由贝肯斯坦-霍金熵计数的微观状态的自然解释。
2020-11-09 gr-qc hep-th
Do Gedankenexperiments compel quantization of gravity?
引力是否被量子化仍然是一个悬而未决的问题。为了阐明这个问题,已经提出了各种Gedanken实验。一个流行的例子是一个大质量系统与另一个遥远系统的引力相互作用的干涉实验,其中出现了一个明显的悖论:即使对于类空分离,干涉实验的结果也取决于遥远系统的作用,导致违反互补性或无信号。最近的一个解决方案表明,当量子化引力辐射并包括引力场的量子涨落时,这个悖论是避免的。在这里,我们表明,悖论的问题也可以解决不考虑引力辐射,仅依赖于普朗克长度作为空间分辨率的限制。因此,与以前得出的结论相反,我们发现引力的量子场论的必要性并不从迄今为止所考虑的这类Gedanken实验中得出。此外,我们指出,在一般的实现的设置的效果是由质量八极,而不是四极。我们的研究结果强调,没有Gedanken实验到目前为止,迫使一个量子场论的重力,在电磁的情况下。
2021-07-16 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum fluctuations of the compact phase space cosmology
在最近的文章Phys. Rev. D 100,no. 4,043533(2019)中,提出了平坦de Sitter宇宙学的紧凑相空间推广。紧化的主要优点是物理量是有界的,并且量子理论可以用有限维希尔伯特空间来刻画。进一步考虑$\mathbb{S}^2$相空间,利用$SU(2)$表示理论构造了量子描述.本文的目的是应用有效的方法提取量子动力学的半经典区域。分析是在没有事先解决量子约束和提取物理哈密顿模型。在有效水平上,这两个程序的结果是等同的。我们发现了一个非平凡的行为的波动周围的宇宙,这是不同的量子化后发现与标准的平坦相空间。的行为反映在修改后的弗里德曼方程与量子反反应的影响,这是派生的水平。最后,一个意想不到的宇宙部门和全息Bousso约束的量子涨落之间的关系。
2020-03-18 gr-qc hep-th quant-ph
Effective Lagrangian in de Sitter Spacetime
度规的标度不变涨落是de Sitter时空中量子引力的普遍特征。我们构造了一个有效的拉格朗日量,通过整合超视界度规涨落,总结了它们对局域物理的影响。结果表明,红外量子效应是局域的,并使基本耦合时间相关。我们施加洛伦兹不变性的有效拉格朗日,因为它是由一般协方差原理所要求的。我们表明,这样的要求导致独特的物理预测,通过固定的量化模糊性。我们解释了如何规范参数的可观测量的依赖被取消。特别是耦合的相对演化速度是规范不变的。
2017-01-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Radiative stability of tiny cosmological constant from the Swampland and quantized compactification
通过研究受Swampland几何约束的爱因斯坦引力耦合的标准模型的圆紧化解,提出了一种量子化机制,使我们能够理解为什么在量子修正下宇宙学常数并不大.与文献中以前的研究相比,本工作的一个新结果是紧致化维度的半径和4D宇宙学常数$Λ_4$实际上必须是量子化的。宇宙学常数的量子化规则由$Λ_4\propto n^2$与$n=1,2,3,4,\ldots$给出,这意味着$Λ_4$的值不是任意的,而只允许它的特定值。一般来说,量子修正以及其他效应会打破这个量子化规则。因此,它可以防止量子涨落对宇宙学常数产生零点能量贡献。
2023-02-27 gr-qc hep-ph hep-th