Photon-graviton polarization entanglement induced by a classical electromagnetic wave
Institute for Quantum Computing Analytics (PGI-12), Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心量子计算分析研究所）
本研究探讨了经典电磁波在闵可夫斯基时空传播过程中引发光子-重力子纠缠，并通过量子态演化生成贝尔态，探讨了在人工和自然场景中观察纠缠光子的可能性。
2026-01-29 gr-qc quant-ph
One loop photon-graviton mixing in an electromagnetic field: Part 3
Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf（德累斯顿罗森多夫赫尔姆霍兹中心）；Dipartimento di Fisica ed Astronomia, Università di Bologna（博洛尼亚大学物理与天文系）；INFN, Sezione di Bologna（意大利国家核物理研究所博洛尼部分所）；Helmholtz-Institut Jena（耶拿赫尔姆霍兹研究所）；Theoretisch-Physikalisches Institut, Friedrich-Schiller-Universität Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学理论物理研究所）；Facultad de Ciencias Físico-Matemáticas, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo（圣尼古拉斯伊达尔戈米却肯大学物理数学科学学院）
本文研究电磁场中光子-重力子混合，通过统一计算三个图示揭示一阶环状图的贡献，并验证引力Ward恒等式对磁双折射的影响。
2026-01-30 gr-qc hep-ph hep-th
Mixing of gravitons with photons in primordial magnetic fields
本文讨论在大尺度宇宙磁场中残余引力子向光子的转换。结果表明，转换概率是相当大的后复合时期与相当大的密度形成的光子。产生的电磁辐射对宇宙河外背景光有很大贡献，甚至可以解释宇宙X射线背景过剩。
2013-07-30 astro-ph.CO gr-qc
Manifest Duality Invariance for the Partially Massless Graviton
Perimeter Institute for Theoretical Physics（Perimeter理论物理研究所）
本文通过构建规范不变的场强，展示了部分无质量引力子在de Sitter空间中的电磁对偶类似物，并以显式局域协变形式呈现该对偶性，该对偶性交换一阶场方程和Bianchi恒等式。
2026-05-26 gr-qc hep-th
Non-Parallel Electric and Magnetic Fields in a Gravitational Background, Stationary Gravitational Waves and Gravitons
考虑了在存在引力场的情况下，具有平行电场和磁场分量的电磁场的存在性。一个非平行的解决方案被证明存在。接下来，我们分析了在自然界中发现定态引力波的可能性。最后，我们构造了一个D=4的有效量子引力模型。验证了树级酉性。
2000-06-16 gr-qc hep-th
Graviton-photon oscillation in a cosmic background for a general theory of gravity
该研究在宇宙学场景下考虑背景宇宙磁场与不同引力框架，探究引力子-光子振荡现象，得到表征转化概率衰减的阻尼项，并指出退相干效应对该现象的潜在相关性。
2023-10-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Chern-Simons states of photons and gravitons
本文研究了电磁场围绕Chern-Simons态的另一种量子化方法，通过随机自对偶方程定义薛定谔方程的解，并将其扩展至非阿贝尔规范理论、无质量自旋2张量场及引力的量子化。
2025-03-06 gr-qc hep-th
Upper limits on the amplitude of ultra-high-frequency gravitational waves from graviton-photon mixing
在这项工作中，我们提出了随机超高频引力波存在的第一个实验上限。我们排除了引力波的频带从$(2.7 - 14)\times10^{14}~$ Hz和$(5 - 12)\times10^{18}~$ Hz下降到特征振幅的$h_c^{\rm min}\approx6\times 10^{-26}$和$h_c^{\rm min}\approx 5\times 10^{-28}$在$95~$ %的置信水平，分别。为了获得这些结果，我们使用了现有设施的数据，这些设施的目的是检测WISP（弱相互作用细长粒子），指出这些设施也对磁场存在下引力子到光子转换的引力波敏感。这一原理适用于所有这类实验，具有约束（或探测）的前景，例如，来自早期宇宙中光的原始黑洞蒸发的引力波。
2020-01-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Physical Effects of Extra Dimension and Concomitant Map between Photons and Gravitons in Randall-Sundrum Brane-World Scenario
在Randall-Sundrum膜世界假设下，研究了黑洞边界中引力波和电磁波扰动之间的关系，提出了传统形式的额外维膜世界扩展.从有效的5维Randall-Sundrum膜世界理论出发，分析了Reissner-Nordstrom黑洞中强场引起的电磁场和引力场的相互变换.
2006-10-27 gr-qc
Conversion of relic gravitational waves into photons in cosmological magnetic fields
讨论了引力波到电磁辐射的转换。计算了在复合时期和随后的宇宙学阶段中，在宇宙学背景磁场存在下引力子转变为光子的几率。产生的电磁辐射集中在光谱的X射线部分。研究表明，如果宇宙在大爆炸核合成（BBN）之前是由原初黑洞（PBH）主导的，那么PBH发射的残余引力子将在宇宙磁场中转化为光子，从而转化为几乎各向同性的电磁辐射背景.这种河外辐射可能是宇宙X射线背景的显著甚至主要成分。
2012-12-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Graviton to Photon Conversion via Parametric Resonance
研究了电磁场在引力波作用下的参量共振激发。我们发现存在窄带共振。对于真空中的电磁场，共振只发生在第二波段，因此它的强度被引力波振幅的两个幂所抑制。另一方面，在介质中的电磁场的光速小于1（自然单位）的情况下，存在傅立叶模式的频带，其在第一频带中经历谐振。
2023-03-28 astro-ph.CO gr-qc
Photon-graviton pair conversion
我们把引力子和光子的转换看作是一个四波混频过程。本文得到了一个包含两个引力子和两个光子的非线性耦合方程组，发现了不同自由度之间的能量交换，得到了散射振幅，由此可以得到非相干过程的截面，给出了一个解析例子，并讨论了它在早期宇宙中的应用。
2005-12-09 gr-qc hep-ph hep-th
Graviton Physics
引力子与物质的相互作用与常见的光子情况并行计算。结果表明，引力子散射振幅可以分解为常见的电磁形式的产品，和截面的各种反应直接使用螺旋度的方法进行评估。
2006-07-11 gr-qc hep-ph
Graviton-photon oscillation in alternative theories of gravity
在本文中，我们研究了引力子-光子振荡在一个外部磁场的存在下，在替代理论的引力。而有效折射率的电磁辐射的影响已经被认为是在文献中，我们开发的第一种方法，考虑到修改的预测引力波在引力子-光子混合现象的引力理论。
2018-09-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-minimally Coupled Gravitational and Electromagnetic Fields: pp-Wave Solutions
我们给出了一般非最小扩展爱因斯坦-麦克斯韦理论的拉格朗日公式，其作用量在曲率上是线性的，在电磁场上是二次的。我们用一阶变分原理和拉格朗日乘子法导出了耦合场方程。我们寻找解决方案，描述平面前的爱因斯坦-麦克斯韦波与平行射线。我们给出了一类与部分无质量自旋2光子和部分有质量自旋2引力子相关联的精确解。
2011-01-06 gr-qc hep-th
On-Shell Electric-Magnetic Duality and the Dual Graviton
利用在壳振幅方法，我们研究了四维电磁对偶性及其双拷贝。我们明确地表明，在壳层散射振幅知道“对偶”光子（和对偶引力子），离壳层光子传播双副本的引力子传播和传播的磁性部分是必不可少的双副本举行。我们还表明，有一个等效的引力子传播子，这是必不可少的，无论是角动量或NUT电荷的解决方案的引力磁部分。此外，我们评论了所谓的温伯格悖论，其中指出，散射振幅涉及混合的电和磁单极子不能是洛伦兹不变的，似乎排除了存在的“t胡夫-波利亚科夫（拓扑）。我们追踪这个悖论的传播子的磁性部分，表明它可以被消除，如果一个限制到适当的正交洛伦兹变换。最后，我们使用最近制定的壳层对偶变换计算任意自旋双子的完全相对论截面，并表明这总是完全洛伦兹不变的。
2020-02-25 gr-qc hep-th
Theories of Massive Gravity in 2+1 Dimensions
本论文致力于大质量引力理论的研究。本文给出了高自旋规范场理论的公式，以及高自旋场的类Chern-Simons（CS）项。通过这种设置，一般的特点描述的理论在任意维的高自旋的无质量/有质量的领域进行了讨论。在2+1维中，多重质量产生机制（即度规质量和拓扑质量）的存在为规范玻色子获得混合质量提供了可能。这种情况下，首先介绍了在光子的Proca质量项和CS质量项是同时存在的理论。在这个理论中发生的质量混合是通过施蒂克尔堡形式主义进一步分析的。在此基础上，研究了引力子同时从Fierz-Pauli质量项和CS质量项获得质量的大质量引力理论。这个理论允许有3个大质量引力子模，它们的质量经历了相当大的混合。这种质量混合是通过施托克贝格分析明确的。引力的双度量理论是广义相对论的一个重要推广。这个理论提供了一个一致的非线性理论的大质量引力的详细研究。本文将2+1维的双度量引力理论推广到拓扑有质量双度量引力理论。在TMBG理论中，由两个度规及其相应的CS项的相互作用引起的质量混合发生在非线性阶段本身。对于本文所研究的TMBG，线性化理论表明存在三个质量引力子模，这与之前发现的三个质量引力子模相对应。最后，计算了大质量光子（从CS和Proca机制获得质量）对引力子传播子的量子环修正。
2021-01-23 gr-qc hep-th
Autocatalysis of Graviton Production via the Gertsenshtein Effect for the Yang-Mills Field
该研究指出 Yang-Mills SU(2)场的自相互作用可替代外磁场，通过 Gertsenshtein 型机制自催化 Yang-Mills 玻色子与引力子混合，并导致旋转对称性破缺和玻色子质量生成。
2023-09-26 gr-qc
Illuminating Light Bending
引力子与自旋为1的物质的相互作用的计算与众所周知的光子的情况下并行。结果表明，引力子散射振幅可以分解为常见的电磁形式的产品，和截面的各种反应直接使用螺旋度的方法进行评估。确定了普遍性关系。外推到零质量产生光子-引力子和引力子-引力子散射的散射振幅。本文从不同的观点讨论了通常用经典广义相对论处理的光在大质量物体附近弯曲的现象。
2017-04-05 gr-qc hep-ph hep-th
EFT approach to general relativity: correction to EIH Lagrangian due to electromagnetic charge
我们扩展了Goldberger等人（Phys Rev D 73：104029，2006）中给出的广义相对论（NRGR）的非相对论表述，以纳入二元组成部分的电磁电荷的影响。通过给出场分解和功率计数规则，我们将光子场引入NRGR。在此基础上，我们发展了描述光子和引力子与点粒子世界线相互作用的费曼规则。然后，我们发现由于存在光子场和电磁电荷的二元组成部分的爱因斯坦-因菲尔德-霍夫曼拉格朗日（爱因斯坦等人，在Ann Math 39：65-100，1938）的修正。
2020-09-23 gr-qc hep-th
Toward graviton detection via photon-graviton quantum state conversion
本文在量子场论框架下研究磁场中的光子-引力子转换，利用压缩相干态与压缩真空态推导出增强的转换概率，并证明该过程能产生电磁与引力部分之间的非经典纠缠，为引力量子化和引力子探测提供新途径。
2025-07-02 gr-qc hep-ph hep-th
Electromagnetic counterparts of high-frequency gravitational waves having additional polarization states: distinguishing and probing tensor-mode, vector-mode and scalar-mode gravitons
来自额外维度、极早期宇宙和某些高能天体物理过程的引力波最多可能有六种极化：正型和交叉型（张量模引力子）、x型和y型（矢量模引力子）以及b型和l型（标量模引力子）。一些这样的GW的峰值或部分峰值区域仅分布在GHz或更高的频带中，这将是电磁（EM）响应的最佳频带。在本文中，我们调查的电磁响应，这样的高频GWs（HFGWs）具有额外的极化。本文首次讨论了：（1）背景稳定电磁场中六种可能极化的HFGW扰动电磁场解析解的具体形式;（2）三维同步共振系统（3DSR系统）和银河-河外背景电磁场中附加极化HFGW扰动电磁信号。这些微扰电磁场实际上是HFGW的EM对应物，并且这样的结果提供了一种同时区分和显示所有可能的六种偏振的新方法。它还显示：（i）在EM响应中，纯交叉、x型和纯y型偏振可以独立地产生微扰光子通量（PPF，信号），而正、b型和l型偏振产生不同组合状态的PPF。(ii)所有这六种偏振都具有可分离性和可检测性。（iii）在对来自额外维度的HFGW的电磁响应中，由于HFGW具有很高的频率、大的能量密度和特殊的频谱特性，区分和显示不同的极化是完全可能的。（iv）3DSR的PPF探测波段（10^8 ~ 10^12 Hz或更高）与FAST的PPF观测范围（7*10^7 ~ 3*10^9 Hz）具有一定的重叠性，两者的符合实验具有很强的互补性。
2021-12-22 gr-qc
The Reissner-Nordström-Tangherlini solution from graviton and photon emission processes
众所周知，广义相对论的正则量子化导致了一个不可重整化的理论，然而，利用有效场论的现代工具，在低能量下可以很好地定义它。现在出现的是，从散射振幅的经典极限恢复广义相对论似乎比实际求解爱因斯坦方程更有效。然后，本文旨在探索从量子计算中恢复经典引力观测量的最新策略，并将其应用于从带电标量的散射振幅的经典极限重建Reissner-Nordström-Tangherlini解，该解是Reissner-Nordström解的任意维推广。在论文的第一部分中，我们恢复了与理论对称性相容的最一般的能量有序有效作用量，然后我们讨论了从量子计算中恢复经典引力观测量的经典极限。国家的最先进的技术来提取的经典贡献的引力子发射振幅进行审查，他们被应用到的上下文中的理论，这也是耦合到电磁场。由于发散出现在四维和五维，它是至关重要的，以消除这种奇异性和获得有限的结果的目的，定义非最小耦合。最后，在度规情况下的考虑被用来恢复与黑洞解通过光子发射过程的经典极限的电磁势。在这种情况下，也出现了必须重整化的发散。最重要的结果之一是，为了消除极点而必须固定的反项在整个理论中是相同的。
2022-10-21 gr-qc hep-th
An angular momentum based graviton detector
我们证明了具有能量$E<Ω$的引力子，其中$Ω$是局域非相对论系统的能隙，可以通过与探测器的有限时间相互作用来探测。我们的探测器是基于线性近似下氢原子与引力场之间的四极矩相互作用。在这个模型中，负责开关相互作用的外部代理将能量输入到系统中，即使场处于真空状态，也会产生非零的激发概率。然而，当引力场是一个单粒子状态的角动量，我们得到的激发，由于现场的粒子内容。这些探测器激发然后与引力子的探测相关联。我们还讨论了一个可能的物理实现我们的模型中的电磁场发挥作用的外部代理。
2022-01-18 gr-qc hep-th quant-ph
Spontaneous Compactification of Bimetric Theory
我们提出了一个双度规引力模型，在这个模型中，度规的混合通过两个额外维度中的规范场的通量紧化而自然地赋予引力子一个质量。我们假设背景几何解中的每个度规都描述了四维闵可夫斯基时空和一个$S^2$额外空间，尽管两个度规的$S^2$的两个半径通常取不同的值。在额外球上存在磁通量的情况下，用有效势法导出了该解。我们发现，在弱场极限下，一个有质量的引力子由Fierz-Pauli拉格朗日量控制，而在四维空间中只剩下一个无质量的引力子。
2014-07-10 gr-qc hep-th
Relic gravitons on Kasner-like branes
我们在一个简单的例子中讨论了张量扰动的宇宙学放大，在这个例子中，无质量的引力子局域在一个嵌入在大量AdS背景中的高维Kasner类膜上。特别注意的是规范化的二次行动描述的无质量和大规模的真空量子波动，并准确的质量依赖性的大规模波动的振幅膜。扰动方程可以分离。与de Sitter模型的膜膨胀相反，我们发现在光谱中没有质量间隙，并且在高曲率下没有增强无质量模式。即使在暴胀期间，在没有任何模式混合效应的情况下，大质量模式也可以被放大，其振幅与质量有关。
2005-01-31 astro-ph gr-qc hep-th
Graviton to photon conversion in curved space-time and external magnetic field
该研究在弯曲时空及外部磁场中推导引力波与电磁波耦合方程组，数值求解表明星系际磁场中的引力波-光子转换对遗迹引力波振幅和频谱影响甚微。
2023-12-26 astro-ph.CO gr-qc
Proportionality of gravitational and electromagnetic radiation by an electron in an intense plane wave
加速的电荷会发射电磁辐射和引力辐射。经典上，人们发现电子在单色平面波中辐射的电磁能谱与相应的引力能谱成正比。从量子力学的角度证明了引力子光生和康普顿散射的振幅在树的水平上是成正比的。本文将强场QED和量子引力相结合，证明了任意平面波中非线性引力子光生的振幅与相应的非线性康普顿散射的振幅成正比.此外，引入经典的振幅，我们证明了比例依赖于半经典性质的电子的运动在平面波和能量动量守恒定律，导致相同的比例常数在经典和量子的情况下。这些结果将引力与电磁的相互作用深化到非线性和量子的层次。
2022-10-20 gr-qc hep-ph
Covariant and infrared-free graviton two-point function in de Sitter spacetime
本文给出了deSitter（dS）空间上线性化引力子的两点函数。从技术上讲，关于dS环境空间符号，场方程由de Sitter群的坐标无关的Casimir算子给出。类似于闵可夫斯基空间中电磁场的量子化，场方程也有规范解。这种符号使我们能够以与电磁场完全相同的方式展示当前场的古普塔-布莱希特三重态的形式。在这方面，集中在自旋2部分（无痕部分，${\cal{K}}^t$），场的解决方案被写为一个产品的广义极化张量和最小耦合无质量标量场。然后，通过所谓的“Krein空间量子化”，允许一个de Sitter不变真空，计算了de Sitter全协变两点函数。有趣的是，该功能没有病理性的大距离行为（红外发散）。此外，本文还讨论了场的自旋零部分（纯迹部分; ${\cal{K}}^{pt}$）。结果表明，dS群酉不可约表示的含义将规范固定参数限制在最优值，从而显著地导致纯迹部分可以用共形耦合的无质量标量场表示.
2016-02-02 gr-qc
Lorentz invariance violation and simultaneous emission of electromagnetic and gravitational waves
在这项工作中，我们计算电磁和质量引力高导数扩展的一些唯象界假设，它是可能有一个天体物理过程，同时产生引力波和电磁波。我们提出了洛伦兹不变性违反（LIV）高阶导数模型，以下迈尔斯-波斯佩洛夫方法，电动力学和大质量引力波。我们计算了这些模型的修正运动方程、色散关系和速度。引力和电磁扇区的LIV参数，分别为$ξ_{g}$和$ξ_γ$，也得到了三种不同的方法：光腔光子，飞行时间延迟和引力子和光子的速度差。这些LIV参数取决于与LIV项相关的质量标度，$M$用于电磁扇区，$M_{1}$用于引力扇区。我们得到，使用$M$和$M_{1}$在文献中发现的值，即$ξ_{g}\sim10^{-2}$，这是预期的现象学相关和$ξ_γ\sim10^{3}$，这不能适合于一个有效的LIV理论。然而，我们表明，$ξ_γ$可以是有趣的现象学的观点，如果$M\gg M_{1}$。最后计算了光子和引力子的速度随光速变化的关系，得到了$Δv_{g}/Δv_γ\lesssim1.82\times 10^{-3}$。
2017-08-28 gr-qc hep-ph hep-th
Are there ghosts in the self-accelerating brane universe?
本文研究了在5DMinkowski时空（DGP模型）中具有诱导4DEinstein-Hilbert项的真空de Sitter膜的引力扰动谱。我们考虑的解决方案，包括一个自加速univese，在那里的宇宙加速膨胀的实现，而不引入一个宇宙常数的膜。本文计算了不同$Hr_c$下自旋为2的引力子离散模的质量，其中$H$是哈勃参数，$r_c$是由5D牛顿常数和4D牛顿常数之比决定的交叉尺度。我们证明，如果在膜上引入一个正的宇宙学常数（$Hr_c >1$），自旋为2的引力子的质量在$0 < m^2 < 2H^2$范围内，并且存在一个质量为$m^2=2 H^2$的归一化膜涨落模.虽然膜涨落模式是健康的，自旋2引力子有一个螺旋度为0的激发，这是一个鬼。如果我们允许膜上有一个负的宇宙学常数，那么膜弯曲模就变成了$1/2 < Hr_c <1$的鬼模。这证实了由边界有效作用量得到的结果，即$Hr_c >1/2$存在标量鬼模。在自加速宇宙$Hr_c=1$中，自旋为2的引力子的质量为$m^2=2H^2$，这是德西特时空中大质量引力子的一个特例，在德西特时空中引力子没有螺旋度为0的激发，因此没有鬼。然而，在DGP模型中，存在一个质量相同的膜涨落模，并且膜涨落模与自旋为2的引力子之间存在混合。我们认为，这种混合大概给了一个鬼在自加速宇宙的连续性跨越$Hr_c=1$，虽然需要仔细计算的有效作用，以严格验证这一点。
2005-10-10 astro-ph gr-qc hep-th
Hamiltonian Approach to Conformal Coupling Scalar Field in the General Relativity
用广义相对论的哈密顿方法研究了标量场的动力学状态。我们证明了标量场的共形耦合违反了广义相对论中爱因斯坦方程及其解的标准几何结构，包括史瓦西方程和牛顿静态相互作用方程.为了恢复广义相对论的标准几何结构，通过Bekenstein型变换将标量场与尺度度量分量混合。这种“标量尺度”混合将具有共形权重（n= -1）的共形耦合标量场转换为具有零共形权重（n=0）的最小耦合标量场，称为“标量引力子”。通过提取“标量引力子”的零模（齐次）谐波，在有限时空中考虑了“标量尺度”混合的宇宙学后果。“标量引力子”的经典动力学证明了演化在刚开始时以刚性态的形式所作出的巨大贡献。
2007-03-11 gr-qc
Stimulated emission or absorption of gravitons by light
该研究类比“光学韦伯棒”，在萨格纳克型几何中探究引力波与电磁波的能量交换，发现现有技术可观测引力子受激发射/吸收信号，能作为互补探测方案，非经典光子态或提升灵敏度并检验引力场量子特性。
2025-02-14 gr-qc quant-ph
Electromagnetic Force on a Brane
膜世界理论的一个基本假设是所有的物质和辐射都被限制在四维膜上，只有引力子可以在五维体时空中传播。膜世界理论没有解释电磁场的存在和电磁场方程的起源。本文提出了一个解释膜上电磁场存在的模型，并导出了电磁场方程。与Kaluza-Klein理论中的情况类似，我们发现电磁场和电磁场方程可以从五维爱因斯坦场方程导出。然而，导出的电磁场方程与麦克斯韦方程不同，因为它包含一个电磁势矢量与时空曲率张量耦合的项。因此，它可以被认为是麦克斯韦方程在弯曲时空中的推广。导出了膜上的引力场方程，其中明确地包含了电磁场的应力-能量张量，而Weyl张量项则用物质场及其在额外维方向上的导数明确地表示。本文提出的模型可以看作是电磁相互作用和引力相互作用在膜世界理论框架下的统一。
2016-09-29 gr-qc hep-th
Engineered Graviton Condensates in a Room-Temperature Superconductor for a Unified Quantum Fibonacci Field Theory
本文提出用高能伽马光子轰击稀薄玻色-爱因斯坦凝聚体并在斐波那契序列磁场下制备室温超导体，成功诱导引力子凝聚，为统一量子力学与广义相对论提供实验基础。
2024-04-01 cond-mat.supr-con gr-qc quant-ph
Photon mixing in universes with large extra-dimensions
在存在磁场的情况下，光子可以与具有双光子顶点的任何粒子混合。在具有大的紧凑额外维度的理论中，存在着一系列大质量卡鲁扎-克莱因引力子，它们与任何进入磁场的光子耦合。我们研究了这种混合，并表明，与四维情况下，光子耦合到无质量引力子相比，振荡效应可能会增强，由于大量的Kaluza-Klein模式的存在。我们给出了这种增强的条件，然后研究这种现象的宇宙学和天体物理学后果，我们还讨论了一些实验室实验。轴子也以同样的方式耦合到光子;我们讨论了在具有大额外维度的宇宙中大量轴子的存在的影响。这些结果也可以应用于具有额外维度的中微子物理。
2000-02-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Hanbury-Brown Twiss effect, squeezed gravitons and the photon correlations
Department of Physics, CERN（CERN物理部）；INFN, Section of Milan-Bicocca（意大利国家核物理研究所米兰-比科卡分部）
研究宇宙引力子与量子化电磁场基模相互作用，通过分析光子的汉伯里-布朗-特威斯关联，发现其对引力子二阶相干度不敏感，无法从腔模强度关联推断引力子统计特性。
2026-07-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational wave detection via photon-graviton scattering and quantum interference
Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）
本文提出利用光子-重子散射和量子干涉探测引力波，通过光子重合率调制实现对引力波的量子探测，恢复经典响应。
2026-10-30 gr-qc hep-th physics.optics
Exact Solutions for Chiral Gravitational Waves from Spin-2 Mixing
Institute for Basic Science (IBS)（基础科学研究院）
本文在暴胀背景下非微扰求解自旋-2场与引力子混合的张量系统，发现强混合可指数增强一种螺旋度，产生高度chiral的原初引力波谱，且圆极化度由$\tanh(\pi\theta)$界定。
2026-09-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Antisymmetric-Tensor and Electromagnetic effects in an alpha'-non-perturbative Four-Dimensional String Cosmology
从玻色子弦σ模型的精确（Regge斜率α '）泛函方法出发，我们研究了引力子、介子和反对称张量背景下的四维宇宙弦解，这些解与世界片共形不变性相容，并且是有效的超越α'幂微扰展开式.反对称张量场在四维目标时空中扮演着轴子的角色，导致了涌现的罗伯逊-沃克膨胀宇宙的空间各向异性，并且，当系统耦合到电磁场时，它导致了非平凡的旋光性。一些估计相应的影响，并简要讨论了它们与当前宇宙学的相关性。
2007-08-08 gr-qc hep-ph hep-th
Gravitons in One-Loop Quantum Cosmology: Correspondence Between Covariant and Non-Covariant Formalisms
分析了在量子宇宙学中高自旋场协变单圈计算与非协变单圈计算结果之间的差异。详细研究了由两个同心3-球围成的平坦欧氏背景的微扰量子引力，包括非物理自由度和鬼模，得到了与协变Schwinger-DeWitt方法一致的单圈振幅.这个计算提供了以前的分析的费米场和电磁场在一个循环的平坦的欧几里德背景承认一个定义良好的3+1分解的推广。
1995-06-28 gr-qc
Gravitational wave search through electromagnetic telescopes
本文通过分析引力子-光子在地球、银河系及星系际磁场中的转换，利用望远镜光子通量观测约束推导出 $10^{7}$-$10^{35}$ Hz 频段的随机引力波上限，并指出该方法可为高频引力波观测开辟新途径。
2024-02-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The graviton one-loop effective action in cosmological space-times with constant deceleration
本文研究了在具有常数$ε=-{\dot{H}}/{H^2}$的FLRW背景中，由引力子和标量场物质引起的单圈真空涨落的量子Friedmann方程。经过几次场的重新定义，为了消除引力自由度和物质自由度之间的混合，我们可以构造弗里德曼方程的单圈修正。由于宇宙粒子的产生，在这样的计算中所需的传播子通常是红外发散的。本文利用最近在\cite{Janssen:2008px}中计算的紧致空间流形上的红外有限标量传播子的构造，构造了引力子和物质传播子。由此产生的校正弗里德曼方程被抑制相对于树级贡献的一个因素的$H^2/m_p^2$，并显示没有长期的增长。
2009-06-03 astro-ph.CO gr-qc
Quasi-classical Gravity effect on neutrino oscillations in a gravitational field of an heavy astrophysical object
在量子场论的框架下，引力子与具有确定质量的量子态，即引力质量本征态局部相互作用，而弱玻色子与具有确定味的态，即味本征态相互作用。中微子与高能引力子的相互作用可以触发中微子坍缩到一个确定的质量本征态，其概率用PMNS混合矩阵元表示。因此，引力子会引起相干中微子味态的量子退相干，类似于弱玻色子如何引起确定质量态的中微子的量子退相干。我们证明了这种本质上的量子引力效应可能对天体物理中的中微子振荡现象产生强烈的影响，这是由于相对论性中微子在经典质量源的引力场中受到高能引力子的大角度辐射（即引力Bethe-Heitler散射的准经典情形）时具有相对较大的散射截面.将这种引力子诱导的{ \it退相干}与由于存在地球物质效应的传播而引起的{ \it退相干}进行比较。在此基础上，我们提出了一种通过测量天体物理中微子的味成分来间接探测高能引力子的新技术。
2015-10-02 gr-qc hep-ph hep-th
More Nonlinearities? Electromagnetic and Gravitational Mode Mixing in NSBH Mergers
本文研究NSBH并合中电磁场对引力波信号的影响，通过黑洞微扰理论证明电磁QNMs可激发线性和二次引力QNMs，为未来数值探测此类模式奠定基础。
2024-11-05 gr-qc hep-ph hep-th
Graviton-Photon Oscillations in an Expanding Universe
本文研究膨胀宇宙中由格特森施泰因效应引起的光子-引力子振荡，发现其仅在特定共形时间或波长条件下可能发生且最终衰减或冻结，并指出混合长度大于哈勃半径的问题及可能的补救方案。
2024-04-01 astro-ph.CO gr-qc
Maximal chirality transfer in the photon-graviton conversion in the early universe
本文研究了早期宇宙辐射主导时期手征电磁波在原初磁场中转化为手征引力波的现象，发现转换概率随磁场增强而增加但与背景场手征性无关，且产生的手征引力波在约100 GHz处能量密度达峰值，特征应变可被高频引力波探测任务探测。
2024-12-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Simple Derivation of the Gertsenshtein Effect
正如Gertsenshtein在1961年所指出的，外部磁场可以催化引力子和光子态的混合，其方式类似于中微子味振荡。我们首先提出了一个简单的推导机制的方法的基础上未发表的笔记弗里曼戴森。接下来，我们扩展他的方法，包括边界条件和检索结果Boccaletti等人。从1970年。我们指出，虽然引力子和光子态之间的耦合非常弱，但中子星$\sim 10^{14}$ G周围的大磁场使Gertsenshtein效应成为引力子的一个可能来源。我们还指出，轴子-光子混合，一个活跃的当前研究的主题，本质上是相同的过程中的Gertsenshtein效应，因此一般机制可能是广泛的天体物理学和宇宙学的兴趣。
2023-02-05 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Bounding the mass of the graviton using eccentric binaries
我们描述了一种方法，通过这种方法，偏心双星系统的引力波观测可以用来检验广义相对论的预测，引力波是无色散的。我们提出我们的结果的引力子具有非零的静止质量，或等效的非无限康普顿波长。我们对空间LISA干涉仪探测引力波后可能得到的边界进行了粗略的估计。我们发现的边界是可比的，从威尔提出的方法，和几个数量级强于其他动态（即引力波为基础的）已提出的测试。这里描述的方法具有优于先前提出的那些方法的优点，即应用简单，因为它不需要螺旋处于强场状态，也不需要与电磁信号相关。我们比较我们的结果与静态（即非引力波为基础）的测试。
2004-11-25 astro-ph gr-qc
The theory of symmetric tensor field: from fractons to gravitons and back
我们考虑4D对称张量场的理论，它在无穷小同态变换的子类下不变，其中矢量diff参数是标量参数的4-散度。由此产生的规范对称性描述了“分重子”准粒子的特征，并确定了一个依赖于无量纲参数的理论，尽管该理论没有相互作用，但该参数不能通过张量场的重新定义来重新吸收。这种“电磁规范对称性“是弱的，原来的超同态不变性，在这个意义上说，最一般的行动包含，但不限于，线性化的重力，我们展示了它是如何可能从线性化的重力连续切换到一个混合相，其中引力子和分形子都存在，而不改变理论的自由度。规范固定过程特别丰富，而且相当独特，它导致了传播子的计算，在大质量的情况下，我们要求传播子是无快子的，从而限制了理论参数的范围。最后，一个更密切的接触，分形子是通过引入一个参数有关的“传播速度”。对于这个参数的一个特定值，理论根本不传播，我们猜测，由于这个原因，所得到的理论应该与分形子激发密切相关。
2022-07-13 cond-mat.str-el gr-qc hep-th
Cavity-QED Transducer of Gravitons
University of Isfahan（伊斯法罕大学）；Université de Toulouse, OMP, IRAP（图卢兹大学，O MP，IRAP）；Kobe University（神户大学）
本文提出利用腔量子电动力学实现光子与引力子的相互作用，通过打破对称性实现非零耦合，并探讨了在经典和量子极限下的不同行为，展示了引力子探测的新方法。
2026-03-29 gr-qc quant-ph
Electromagnetic Radiation Accompanying Gravitational Waves from Black Hole Binaries
重新讨论了大质量黑洞双星合并产生的强大引力波在外部磁场中向电磁辐射的转化。与以前的类似效应的计算相比，我们研究了引力辐射频率低于周围介质的等离子体频率的现实情况。在等离子体中传播的引力波不断地产生电磁辐射，并将其拖在一起，尽管频率很低。在具有强磁场的热稀薄等离子体中，由未衰减的电磁波加热等离子体可能是显著的，并且可以导致具有更高频率的电磁辐射的显著突发。本文讨论了等离子体中引力子到光子的转换效应，并与GW 150914和GW 170104的可能的电磁对应物作了比较。
2017-08-26 astro-ph.HE gr-qc
Unity of Fundamental Interactions
利用线性化的引力场（引力子场）的矢量表示或描述质量在弱引力场中运动的所谓量子引力动力学来理解四种已知相互作用的统一性。我们为这样一个统一的场论提出了一个规范群SU（3）xSU（2）xU（1）xU（1）。本文研究了理论的SU（2）xU（1）xU（1）扇区，并类比于电弱混合角，定义了一个重力峰混合角。统一规范场预言了三种大质量矢量玻色子的存在：Y+/-和X^0。和两个无质量的矢量玻色子，光子和引力子（矢量表示）。我们确定了Y+/-和X^0的质谱，并预测了在统一场条件下精细结构常数的修正。此外，我们简要地讨论了扩展对象制定的规范层次问题的影响。
2000-05-09 gr-qc hep-ex hep-ph
GRAPH mixing
在LIGO/VIRGO探测天体物理源的引力波（GW）时代，将宇宙磁场中引力子-光子（GRAPH）混合的量子引力效应提升到一个新的水平具有重要意义。在这项工作中，我们研究这样的效果，并首次推导出微扰解的线性化运动方程的图形混合在一个膨胀的宇宙。在我们的形式主义，我们考虑到所有已知的标准的色散和相干性破坏的影响，如法拉第效应，棉花木桐（CM）的效果，和等离子体的影响，在宇宙磁场的光子。我们的形式主义，适用于宇宙磁场均匀或缓慢变化的非均匀场的时空坐标与任意磁场方向。对于在银河系外距离的天文物理源的双星系统，其啁啾质量$M_\text{CH}$为几个太阳质量，GW现今频率$ν_0\simeq 50-700$ Hz，现今宇宙磁场振幅$\bar B_0\simeq 10^{-10}-10^{-6}$ G，目前GRAPH混合中产生的电磁辐射功率是相当大的，并且在$P_γ\simeq 10^6-10^{15}$（erg/s）范围内。另一方面，相关的功率通量$F_γ$是相当微弱的，这取决于源相对于地球的距离。由于在GRAPH混合中，光子和引力子的速度保持不变，并且是相等的，因此这种效应是我们唯一知道的，它保证了GWs和电磁辐射在探测器上的当代到达。
2019-02-14 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
