Quantum coherence of photons at cosmological distances
我们从宇宙学的角度确定了$U(1)$规范玻色子退相干的潜在来源。除了与宇宙介质中不同物种的相互作用外，我们还考虑了由于宇宙膨胀而产生的效应，这种效应可以产生粒子（特别是标量），而这些粒子可以与处于量子态的光子相互作用。在我们的分析中，我们特别关注类轴子粒子及其预测的衰变通道的情况。这些相互作用被证明有一个可以忽略不计的影响，只要退相干去。与CMB辐射或通过汤姆逊散射的相互作用率很小，因此星际介质仍然是最大的退相干因素。因此，量子隐形传态实验的光子能量在$1$ - $10$ keV的范围内，应该是可行的宇宙学距离的星系形成时代或超越（$z \sim 100$）。
2021-07-14 astro-ph.CO hep-ph
Decoherence in the cosmic background radiation
在本文中，我们分析了在宇宙背景辐射（CBR）的温度各向异性观测中检测非平凡量子现象的可能性，例如，如果宇宙可以在对应于不同CBR温度的两个状态的相干叠加中找到。这样的观测对标量原始涨落敏感，但对张量涨落不敏感，因此张量涨落被转换为前者的环境。即使是一个自由暴胀子场最低限度地耦合到重力，标量-张量相互作用诱导足够的标量波动的历史之间的退相干，使他们经典的任何现实的探针下，其振幅。
2011-04-28 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Bell Tests with Decoherence Effects
本文利用 GKMR 赝自旋构造原初曲率扰动的宇宙学 Bell 不等式，并分析边界项及体、边界相互作用导致的退相干如何使不等式恢复，提出 Bell 检验曲线以约束退相干率和原初相互作用。
2024-10-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary branch decoherence and the cosmological arrow of time
Clear Quantum Corporation（Clear Quantum 公司）；Ordinal Research Institute（Ordinal 研究院）
通过计算长波长扰动的约化密度矩阵和分支重叠因子，分析暴胀量子宇宙学中的分支退相干，揭示量子宇宙学边界条件、暴胀压缩与经典宇宙历史涌现之间的定量联系。
2026-06-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Decoherence, discord and the quantum master equation for cosmological perturbations
我们研究了宇宙学扰动的环境退相干，以研究暴胀过程中量子到经典的跃迁以及噪声对纠缠的影响。给定系统与环境之间的显式相互作用，我们推导出一个量子主方程的约化密度矩阵的扰动，绘制平行于量子布朗运动，在那里我们看到的波动和耗散项的出现。虽然主方程不是林德布拉德形式，我们看到如何典型的解决方案表现出积极的超视界尺度，导致一个物理意义的密度矩阵。这使我们能够写出一个朗之万方程的随机噪声的经典轨迹出现在超视界尺度的量子系统。特别是，我们发现，环境退相干的强度增加模式退出视界，与增长驱动的白噪声来自本地的环境相关性的贡献。最后，我们使用我们的主方程来量化不和谐所捕获的量子关联的强度。我们表明，环境相互作用有一种趋势，以减少不和谐的大小，这些影响是由相对强度的扩张率和环境的相互作用率。我们解释这方面的粒子创造与环境波动，这往往会增加和减少不和谐的竞争效应。
2017-08-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Time-convolutionless cosmological master equations: Late-time resummations and decoherence for non-local kernels
该研究通过德西特空间双标量场玩具模型，发现非马尔可夫记忆核可致世俗发散，并利用无时间卷积主方程实现非微扰重求和，揭示耗散或噪声核由非局域项主导取决于耦合性质。
2024-07-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Landscape of Cosmological Decoherence
Pacific Lutheran University（太平洋路德大学）；University of Cape Town（开普敦大学）；The National Institute for Theoretical and Computational Sciences（理论与计算科学国家研究所）
本文通过参数化混合态的纯度和动量方差，构建了宇宙退相干的统一几何景观，并利用引力非线性界限排除了退相干热态，限制了振幅对角退相干模型的暴胀e-fold数。
2026-07-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Influence functionals, decoherence and conformally coupled scalars
对广义相对论的一些最简单的修正涉及到将附加的标量场耦合到标量曲率上。通过对度规进行外尔重标度，这些理论可以映射到爱因斯坦引力，而附加的标量场则普遍耦合到物质。由此产生的与物质的耦合产生了标量第五力，它可以通过所谓的屏蔽机制来逃避当地重力测试的严格约束。在这个演讲中，我们通过Feynman-Vernon影响泛函推导出玩具物质扇区约化密度算子矩阵元的演化方程。特别是，我们采用了一种新的方法类似于LSZ减少更熟悉的散射矩阵理论。由此产生的方程允许分析，例如，在原子干涉实验中引起的退相干由这些类的修改后的引力理论。
2019-10-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Decoherence Can Relax Cosmic Acceleration: an Example
我们研究了de Sitter空间中的反作用，在这种方法中，只有观测可达的状态被包括在密度矩阵中。利用Bunch-Davies真空作为初始条件，我们发现对于一个共形标量场和一个宇宙学常数，在宇宙学视界之外的不可观测态上追踪导致粒子的热谱，并且这种组态在半经典反反应下是不稳定的.我们的结论是，这种处方的结果在一个不稳定的de Sitter空间的视界尺寸逐渐增加。
2017-09-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark energy from entanglement entropy
我们表明，量子退相干，在观测宇宙学的背景下，可以连接到宇宙暗能量。退相干的特征可以用宇宙时代之间存在的量子纠缠来表征。因此，与纠缠过程相关的冯诺伊曼熵可以与均匀各向同性宇宙中的量子熵相比较。相应的宇宙学模型与当前的观测边界是兼容的，能够再现可行的状态方程，而不引入{ \it先验}任何宇宙学常数。在此过程中，我们研究了两种情况，对应于两个合适的宇宙体积，$V\propto a^3$和$V\propto H^{-3}$，并找到了两个模型，相当好地近似当前的宇宙加速。因此，暗能量的存在可以被重新解释为纠缠的量子特征，这表明宇宙学常数代表了从量子退相干导出的更复杂模型的极限情况。
2013-03-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The physical origin of the cosmological constant: continuum limit and the analogy with the Casimir effect
本文继续在\cite{1}中对宇宙学常数起源的研究。首先，我们推广了\cite{1,2}中的结果，通过考虑宇宙学背景中辐射场的连续近似。用这种方法，我们清楚地证明了裸宇宙学常数是由消失温度$T$得到的，并且在退相干标度$L_D$下比热$C$为零.此外，我们解决了这个问题，以固定我们的模型中存在的参数。特别是，我们推动我们的表达式之间的类比$Λ_L$在一个给定的适当规模$L$和外推的Casimir效应。因此，我们可以将具有到经典性的交叉的退相干尺度$L_D$固定为$\sim 10^{-5}$米的量级。这意味着实际观测到的宇宙学常数值在这个新的物理尺度上是固定的（冻结的）。
2019-08-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the Decoherence of Primordial Gravitons
本文研究了极小暴胀模型中原初引力子的退相干问题，发现标量与张量扰动间引力非线性引起的快速振荡相位会导致原初引力子比体相互作用下更快地退相干，为探测压缩原初引力子的提议设定了更强的退相干下限。
2023-07-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmic decoherence: primordial power spectra and non-Gaussianities
本研究采用广义指针可观测量分析宇宙退相干效应，证实其可诱导非零曲率双谱，给出环境相互作用强度上限，提出尺度无关修正判据，并推导了退相干修正的张量-标量比及蓝倾斜修正。
2023-04-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological evolutions of completely degenerated Fermi-system with the scalar interparticles interactions
研究了具有标量相互作用的粒子平衡统计系统的爱因斯坦方程的宇宙学解。结果表明，标量场可以有效地改变统计系统的状态方程，从而导致宇宙膨胀二次加速的可能性。
2010-11-26 astro-ph.CO gr-qc
Dynamics of cosmological scalar fields
利用动力系统方法分析了充满物质的宇宙和宇宙学标量场的背景动力学演化。在修正了具有指数势的正则标量场的唯象性之后，考虑了对标量场正则拉格朗日量的平方和平方根动力学修正，得到并研究了在宇宙学距离上的动力学结果.这些非正则宇宙学模型包含了新的有趣现象，包括早期的物质主导解、宇宙学标度解和晚期的幻影主导解以及动力学穿越幻影势垒。这些标量场的稳定性和可行性问题进行了介绍和讨论。
2014-01-24 astro-ph.CO gr-qc
Averaging in cosmological models using scalars
宇宙学中的平均问题对于正确解释宇宙学数据是相当重要的。在宇宙学模型中，对平均值的严格数学定义是必要的。一般来说，时空完全由它的标量曲率不变量来表征，这意味着一种完全基于标量的特殊时空平均方案。我们清楚地指出了在宇宙学模型中求平均值的问题。然后，我们提出了一个精确的定义的宇宙学模型，并根据这个定义，我们提出了一个平均方案的标量曲率不变量。这个计划是说明在一个简单的静态球对称完美流体宇宙时空，其中的平均尺度清楚地确定。
2009-08-28 astro-ph.CO gr-qc
Stability analysis of the cosmological solutions with induced gravity and scalar field on the brane
研究了DGP膜上局域标量场的宇宙动力学和相空间。我们考虑膜上的最小和非最小耦合标量场和幻影场。在非极小情形下，标量场与膜上的诱导引力耦合。我们提出了一个详细的分析的临界点，其稳定性和后期的宇宙学生存能力的解决方案在相空间的模型。
2012-08-08 astro-ph.CO gr-qc
Releasing scalar fields: cosmological simulations of scalar-tensor theories for gravity beyond the static approximation
广义相对论和高能物理学的一些扩展包括标量场作为额外的自由度。在探索宇宙学演化的非线性状态的预测时，该团体利用数值模拟，其中在求解标量场的运动方程时假定了准静态极限。在这封信中，我们提出了一种方法来解决标量自由度耦合到物质的完整的运动方程。我们运行的宇宙学模拟，跟踪完整的时间和空间演化的标量场，并发现显着的差异与常用的准静态近似。这种新的方法揭示了标量场的新的物理性质，并揭示了隐藏在旧方法中的隐藏的天体物理现象。
2014-09-03 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological birefringence due to CPT-even Chern-Simons-like term with Kalb-Ramond and scalar fields
通过引入动力学Kalb-Ramond场和标量场来研究CPT偶维六Chern-Simons类项的宇宙学双折射。结果表明，中微子流和Kalb-Ramond场的联合作用可以在宇宙微波背景辐射极化中产生相当大的旋转极化角。
2010-08-03 astro-ph.CO hep-ph
Missing Scalars at the Cosmological Collider
光标量场通常在暴胀期间形成空间变化的背景。它们通常不直接影响密度扰动，但与其他场相互作用，在原始扰动中留下非平凡的信号。从这个意义上说，它们成为宇宙对撞机上的“失踪标量”。我们研究潜在的可观察到的信号，这些失踪的标量，专注于一个特殊的例子，失踪的标量扭曲通常的振荡特征的压缩双谱。失真也是区分德西特背景诱导热质量与恒定固有质量的有用信号。
2022-02-02 astro-ph.CO hep-ph
On the Role of Electric Charge and Cosmological Constant in Structure Scalars
分析了在宇宙学常数存在的情况下，带电耗散球形流体和中性尘埃的结构标量的物理意义。这些因素在结构标量中所起的作用被清楚地带出来，并讨论了物理后果。特别需要注意的是上述因素在不均匀性因子中引入的变化以及膨胀标量和剪切张量的演化。
2011-11-18 astro-ph.CO gr-qc
Quantum state of interacting primordial inhomogeneities: de-squeezing and decoherence
RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS)（理化学研究所交叉理论与数学科学中心）；Graduate School of Science and Engineering, Saga University（佐贺大学理工学研究科）；Department of Physics, Saga University（佐贺大学物理系）
本文研究了相互作用对原初扰动量子态的影响，发现相互作用导致纯度和压缩参数降低，并抑制量子相关性，强调不能仅通过纯度变化判断相关性性质。
2025-12-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Exact Scalar-Tensor Cosmological Solutions via Noether Symmetry
本文研究了广义标量张量Brans-Dicke型宇宙学模型的Noether对称性，在该模型中我们分别考虑了标量场与Ricci标量和标量场与动能的显式耦合.我们还把标量场的自相互作用势包含在引力作用量中。从引力宇宙学拉氏量对给定矢量场的李导数为零的条件出发，得到了描述空间平坦的充满标量场的Friedman-Robertson-Walker宇宙时间演化的三个宇宙学解.详细研究的解决方案的宇宙学性质，它表明，它们可以描述各种各样的宇宙学演化，包括模型，经历了从减速到加速阶段的平稳过渡。
2015-12-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non Gaussianities from Quantum Decoherence during Inflation
起源于量子力学的暴胀宇宙学扰动一般与早期宇宙中存在的所有自由度相互作用。因此，它们必须被视为与环境相互作用的开放量子系统。这意味着，在某些条件下，退相干可以发生。环境的存在也可以引起功率谱的变化，从而提供了一个宇宙退相干的观测探测。在这里，我们证明，这也导致非高斯，我们使用林德布拉德方程计算形式主义。我们表明，而双谱保持为零，四点关联函数成为非零。使用宇宙微波背景测量的三谱的普朗克卫星，我们得到的扰动和环境之间的相互作用的强度上的约束，并表明，在某些制度，他们是更严格的比所产生的功率谱。
2018-06-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological perturbations in SFT inspired non-local scalar field models
我们研究了具有单个非定域标量场的模型中的宇宙学扰动，该场起源于滚动快子动力学的弦场论描述。我们构造了非定域标量场的能量密度扰动方程，并明确证明了对于自由场，它与具有多个（可能是无穷多个）定域自由标量场的特定模型中的定域宇宙学扰动方程组是相同的.
2012-07-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological instability of scalar-Gauss-Bonnet theories exhibiting scalarization
在标量张量理论的一个子类中，已经证明了具有平凡标量场分布的中子星和黑洞的标准广义相对论解是不稳定的。这种不稳定性导致的解决方案是不同于那些广义相对论，并具有非平凡的标量场的档案，在一个过程中称为标量化。在目前的工作中，我们专注于标量化由于非最小耦合的标量场的高斯-邦纳曲率不变。这种耦合作用相当于标量模的快子质量，从而导致了广义相对论解的不稳定性。我们指出，在宇宙学背景下，标量模也可能出现类似的效应，导致宇宙学解的不稳定性。特别是，我们表明，一个灾难性的不稳定性的发展过程中的通货膨胀在一段时间内远远短于所需的最低持续时间的通货膨胀。因此，标准的宇宙动力学无法恢复。这就提出了表现出标度化的标度高斯-博内理论的可行性问题。
2019-06-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scalar-tensor theory with Lagrange multipliers: a way of understanding the cosmological constant problem, and future singularities
在quintessence/phantom标量场的背景下使用Lagrange乘子可以约束标量场的行为，这不仅为宇宙学解的重建，而且为宇宙学和引力物理中的一些问题的研究提供了一个强有力的工具。在本文中，我们主要研究通过对标量场施加一个约束来重构能够控制宇宙学常数值的宇宙学解，并给出了宇宙学常数值的一种弛豫机制.该方法也被推广到具有未来奇点的幻影标量场及其到Jordan标架的共形变换的研究中，得到了一类受Lagrange乘子约束的修正引力.
2012-01-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological Evolution of Two-Scalar fields Cosmology in the Jordan frame
本文研究了在约当标架中定义的双标量场引力理论的宇宙学演化。具体地说，我们假设其中一个标量场与引力最小耦合，而第二个场是Brans-Dicke标量场，它与引力非最小耦合，同时也与另一个标量场耦合。在爱因斯坦框架中，这个理论简化为两个标量场的理论，其中两个场只能在势项中相互作用，这意味着五分理论被恢复。通过分析Jordan标架中场方程的平衡点，研究了宇宙演化。我们发现该理论可以描述大尺度下的宇宙学演化，同时也给出了暴胀解。
2020-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Fluid and scalar field representations in the Brans-Dicke theory: cosmological scenarios
本文在Einstein和Jordan框架下研究Brans-Dicke标量-张量宇宙学模型，通过流体力学和自相互作用标量场表示得到相同背景解，揭示了减速到加速的转变并分析了现实构型。
2025-04-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological braneworld solutions with bulk scalar field in DGP setup
本文用超势方法研究了DGP系统中正则体标量场的宇宙动力学。我们表明，这个DGP启发的模型的正常分支实现了晚时间de Sitter扩张的膜。我们将这项研究扩展到体块中包含一个幻影标量场的情况。我们在超引力类型分析中的详细研究揭示了在正常DGP装置中体标量场的宇宙动力学的一些尚未探索的方面。在每种情况下，一些澄清的例子，以及模型参数空间的数值分析。
2012-02-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Thermal effects and scalar modes in the cosmological propagation of gravitational waves
我们考虑了宇宙学背景下引力波传播中的热效应。特别地，我们考虑了标量场宇宙学，并研究了宇宙学奇点附近的引力模。我们指出，热辐射对引力波动力学的贡献可以在量子和经典水平上产生增强或耗散效应，这些效应在广义相对论和改进的理论如$F(R)$引力理论中都有考虑，后者可以很容易地简化为标量张量宇宙学。本文还讨论了在随机背景下标准和标量引力模的可能探测和解纠缠。
2021-08-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Induced gravity, and minimally and conformally coupled scalar fields in Bianchi-I cosmological models
研究了充满共形耦合标量场的Bianchi-I宇宙的宇宙演化和奇点穿越，并与充满最小耦合标量场的Bianchi-I宇宙的宇宙演化和奇点穿越进行了比较.我们还写出了Bianchi-I宇宙在诱导引力宇宙学中的解。
2018-01-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Integrable Cosmological Models with an Arbitrary Number of Scalar Fields
本研究针对含任意数量与引力非最小耦合标量场的宇宙学场景，构建了里奇标量为运动积分的新型可积宇宙学模型，并得到了四次势下空间平坦FLRW度规演化方程的通解。
2024-10-07 astro-ph.CO gr-qc math-ph
