Entanglement of Coarse Grained Quantum Field in the Expanding Universe
我们研究了膨胀宇宙中量子场的纠缠。通过引入一个使用粗粒度标量场的二体系统,应用基于部分转置操作的可分性准则,数值计算了不同空间区域之间的二体纠缠.我们发现,当两点的空间距离超过哈勃视界后,初始纠缠态变为可分离态或解纠缠态。这就为量子涨落经典性的出现提供了必要条件。我们还研究了量子场可作为经典随机变量的经典性条件。
2009-12-07 gr-qc quant-ph
Entanglement between two scalar fields in an expanding spacetime
研究了膨胀时空中两个相互作用的标量场的纠缠演化。我们计算了微扰理论中对首阶的对数负性,并证明了在最低阶的耦合常数下,相互作用将导致量子关联在光滑展开的极限下的生存。结果表明,相互作用场可以编码更多关于潜在膨胀时空的信息,并导致有趣的可观察效应。
2017-03-10 hep-th quant-ph
Quantum Thermodynamics and Quantum Entanglement Entropies in an Expanding Universe
我们从两个不同的角度研究了空间渐近平坦的Robertson-Walker时空。首先,利用冯诺伊曼熵,我们计算了时空中编码信息引起的纠缠产生。然后,根据时空中标量场的量子热力学,计算出粒子产生的熵。我们表明,这两个熵的一般行为是相同的。因此,纠缠可以应用于宇宙的常规量子热力学。同时,利用这些熵,我们可以恢复一些关于时空参数的信息。
2016-10-03 gr-qc quant-ph
Entanglement of Dirac fields in an expanding spacetime
研究了二维共形平坦Robertson-Walker宇宙中Dirac模之间的纠缠。我们发现由膨胀产生的玻色子和费米子纠缠之间存在根本的质的差异。费米子场纠缠的特殊方式比玻色子情况编码了更多关于底层时空的信息,从而使我们能够重建膨胀历史的参数。这突出了玻色子/费米子统计的重要性,占相对论效应的纠缠量子场。
2010-08-28 gr-qc quant-ph
Entanglement of arbitrary spin modes in an expanding universe
对粒子的产生是弯曲时空中场论领域的一个众所周知的效应。结果表明,在FRW时空中,自旋0模和自旋1/2模的纠缠代数是不同的.利用Duffin-Kemmer-Petiao(DKP)方程研究了FRW时空中自旋为1的粒子,得到了纠缠度的一个度量。此外,我们考虑自旋为3/2的粒子。我们认为自旋的绝对值在纠缠产生中不起任何作用,这种差异是由于玻色子或费米性质。
2014-02-27 hep-th quant-ph
Entanglement in an expanding spacetime
我们表明,一个动态的时空产生量子场的模式之间的纠缠。相反,纠缠编码的信息有关的基本时空结构,这暗示了应用前景的观察宇宙学。在这里,我们通过一个解析精确可解的例子来说明这一点,这个例子是二维渐近平坦罗伯逊-沃克膨胀时空上的标量量子场。我们明确地计算纠缠在遥远的未来,量子场居住在真空状态在遥远的过去。在这个玩具宇宙中,完全可以从纠缠熵中重建宇宙历史的参数。
2005-06-14 gr-qc hep-th quant-ph
Time, (Inverse) Temperature and Cosmological Inflation as Entanglement
我们提出的论点的效果,时间和温度可以被看作是一种形式的量子纠缠。此外,如果温度被认为是由量子力学隧穿概率引起的,那么这就为我们提供了一种基于透射模式和反射模式之间的纠缠来动态地将时间“转换”为温度的方法。然后,我们将展示如何将类似的基于纠缠的逻辑应用于宇宙膨胀的动力学,并讨论在宇宙水平上具有早期引力纠缠的可观察影响的可能性。
2014-08-29 quant-ph
Entanglement Generation by Time Varying Refractive Index: Analogy with Cosmological Model
研究了介质折射率突变引起的电磁场模间纠缠。我们使用之间的类比Fock空间公式造成的对创造的收缩和膨胀的宇宙,一方面和对创造的时间依赖的电场的另一方面。结果表明,光子之间的纠缠编码的信息有关的基本折射率的介质。
2012-01-06 quant-ph
Spacetime anisotropy affects cosmological entanglement
现有的宇宙学纠缠研究大多集中在各向同性的Robertson-Walker(RW)时空。在这里,我们超越了这个限制,并研究各向异性的影响产生的纠缠动力学时空。由于各向同性时空被视为背景介质和各向异性被纳入微扰,我们分解纠缠熵各向同性和各向异性的贡献。通过分析两个弱耦合和共形耦合的宇宙学模型,证明后者是不可忽略的。我们还展示了利用纠缠来推断宇宙特征的可能性。
2016-06-09 gr-qc quant-ph
Analog de Sitter universe in quantum Hall systems with an expanding edge
本文提出利用量子霍尔系统的膨胀边界模拟1+1维德西特宇宙,通过局域空间模式关联分析揭示霍金辐射导致的纠缠死亡及其与宇宙暴胀中量子到经典转变的联系。
2023-04-03 gr-qc hep-th quant-ph
Entangling Power of an Expanding Universe
我们表明,纠缠可以用来检测时空曲率。闵可夫斯基真空中的量子场与局域场模纠缠。这种纠缠可以交换到空间分离的量子系统使用标准的本地耦合。一个单一的,惯性场探测器在指数膨胀(德西特)真空响应,好像它是沐浴在闵可夫斯基宇宙的热辐射。我们表明,使用两个惯性探测器,在热的情况下与场的相互作用将纠缠某些探测器对,不会成为纠缠在相应的德西特的情况下。因此,两个宇宙可以通过它们的纠缠力来区分。
2009-02-24 gr-qc quant-ph
Cosmological dark energy effects from entanglement
通过假设量子纠缠测度与可观测宇宙之间可能存在的联系,解决了信息论与宇宙学之间的棘手问题。特别是,我们提出了一个宇宙学玩具模型,宇宙流体的状态方程,驱动今天观察到的宇宙加速度,可以推断出从量子纠缠之间的不同宇宙学时代。这样,动态的暗能量就成为量子纠缠的副产品。
2013-02-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum entanglement of Hawking-Partner modes in expanding cavities
Universidad de Granada(格拉纳达大学)
本文研究了在扩展腔体中Hawking-Partner模式的量子纠缠,通过双模压缩态和数值模拟验证了其纠缠特性及鲁棒性。
2025-12-17 gr-qc hep-th quant-ph
Cosmological Expansion Induces Interference Between Communication and Entanglement Harvesting
University of Waterloo(滑铁卢大学);Institute for Quantum Computing, University of Waterloo(滑铁卢大学量子计算研究所);Perimeter Institute for Theoretical Physics(理论物理前沿研究所)
研究宇宙膨胀环境下通信关联与真实纠缠获取之间的相互作用,发现宇宙膨胀通过干涉影响探测器获取的纠缠,展开探测器因缺乏时间反演对称性导致纠缠抑制,而固定大小探测器仍能获取显著纠缠。
2026-02-10 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum matter bounce with a dark energy expanding phase
通过分析包含一个指数势标量场的量子宇宙学方案,我们得到了一个宇宙模型,该模型实现了从非常大尺度的经典尘埃收缩,即模型的初始排斥子,并在奇点附近移动到刚性物质收缩,由于量子反弹而避免了奇点。然后宇宙进入一个刚性物质膨胀阶段,然后进入暗能量时代,最后回到尘埃膨胀阶段,即模型的最后吸引子。因此,我们得到了一个非奇异的宇宙学模型,其中一个单一的标量场既可以描述弹跳模型的物质收缩相,也可以描述瞬态膨胀的暗能量相。由于宇宙在遥远的过去必然是尘埃主导的,因此在这个时代可以很容易地施加通常的绝热真空初始条件,避免了在弹跳模型中考虑暗能量时出现的常见问题。
2017-08-03 gr-qc quant-ph
Parameter estimation in an anisotropic expanding spacetime
在这项工作中,我们研究了各向异性如何影响宇宙学参数估计。在这里,各向异性作为一个小的引力扰动。我们计算的Fisher信息的宇宙学参数$ε$(膨胀体积)和$ρ$(膨胀率),我们表明,各向异性引入振荡的Fisher信息谱。这意味着宇宙学参数的估计对粒子动量$k$的方向是敏感的。此外,我们观察到,对于小值的动量$k$有一个很大的差异之间的Fisher信息谱的最小和共形耦合。
2021-09-16 gr-qc hep-th quant-ph
The Rise of Cosmological Complexity: Saturation of Growth and Chaos
利用压缩真空态的语言计算了具有固定状态方程$w$的FLRW宇宙学背景中标量曲率微扰的电路复杂性。加速和扩张,或减速和收缩的背景,表现出与混沌行为一致的特征,包括线性增长的复杂性。值得注意的是,我们发现了一个约束的增长的复杂性,扩大和收缩的背景$λ\leq \sqrt{2} \ |H|$,类似于其他边界独立提出的文献。对于状态方程比$w = -5/3$更负的膨胀背景和状态方程比$w = 1$更大的收缩背景,边界是饱和的。对于保持零能量条件的扩展背景,德西特空间具有最大的复杂性增长率(确定为李雅普诺夫指数),我们发现一个扰频时间,这是类似于其他估计的顺序一个因素。
2020-05-21 gr-qc hep-th quant-ph
Geometric corrections to cosmological entanglement
我们研究了在均匀和各向同性的宇宙背景下由非均匀扰动产生的纠缠,证明了量子和几何效应之间的相互作用可以对纠缠熵产生相关的后果,相对于均匀的情况。为此,我们将重点放在共形耦合的标量场和讨论如何几何生产的标量粒子导致纠缠。微扰,在第一阶,我们发现熵校正振荡,而在第二阶的基本几何诱导模式混合纠缠生产。因此,我们量化纠缠仅仅是由于几何贡献,并比较我们的结果与以前的研究结果。我们通过几何(准)粒子,解释为暗物质候选人的几何贡献的特点。
2022-01-28 astro-ph.CO gr-qc quant-ph
Entanglement production through a cosmological bounce
研究量子宇宙学反弹中高斯初始态的物质—引力纠缠熵演化,发现其先快速上升、下降并趋于稳态,表明纠缠是宏观宇宙特征且不存在纠缠熵第二定律。
2024-09-06 gr-qc hep-th quant-ph
Some measures for fermionic entanglement in the cosmological de Sitter spacetime
本文研究了四维宇宙学de Sitter背景下Dirac费米子的量子关联和纠缠的两种度量,即Bell-Mermin-Klyshko不等式的违反和量子不和谐.对于双模和四模压缩态,BMK破坏集中在真空中,并且随着模数的增加而增加。对于量子不和谐,我们研究了真空中的最大纠缠态。定性的相似之处以及我们的结果与de Sitter在标量和费米场论的背景下的不同协调的差异进行了讨论。
2020-08-12 gr-qc hep-th quant-ph
Entanglement in model independent cosmological scenario
在均匀各向同性宇宙的框架下,我们提出了一种\emph{model-independent}方法来研究两个渐近量子态之间的动力学过程中的纠缠产生。我们通过Padé展开来重构尺度因子的函数形式,而不是先验地假设它,这就相当于固定了Padé近似,它约束了当前宇宙观测中的自由参数。假设费米子,我们解决了狄拉克方程的大质量粒子,我们调查纠缠熵的模式$k$和质量$m$。我们考虑两个合理的近似(1,1)和(1,2)的订单,这是最合适的选择,以保证宇宙的边界。我们的研究结果表明,定性协议与文献中已知的玩具模型,但与合理的定量差异。此外,我们的结果是独立于模型的重建,表明如果考虑宇宙边界,任何偏离(1,1)的高阶都不会显著改变粒子-反粒子的产生(因此是纠缠)。
2019-09-24 gr-qc quant-ph
Generalised Hydrodynamics description of the Page curve-like dynamics of a freely expanding fermionic gas
提出晶格非相互作用费米气体从带缺陷盒中释放的可解模型,用广义流体动力学准确刻画类Page曲线纠缠动力学及密度、电流。
2024-02-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Manifestation of quantum entanglement between harmonic oscillators in de Sitter
本研究针对膨胀宇宙中通过量子场交换相互作用的两个谐振子展开分析,明确了哈勃视界内外不同频率条件下的量子纠缠特征,拓展了弯曲时空下量子纠缠现象的研究边界。
2025-06-13 gr-qc quant-ph
Classical branches and entanglement structure in the wavefunction of cosmological fluctuations
多体波函数中首选经典变量的出现以在许多空间局域子系统之间共享的冗余经典信息的形式编码在其纠缠结构中。我们展示了如何通过宇宙动力学从无质量场的真空态产生这样的结构,导致波函数分支成大尺度上的经典场配置。一个加速的时期首先将真空激发成经典场的叠加,以及一个高度敏感的压缩超视界模式浴。在随后的减速时期,引力相互作用允许这些模式收集有关较长波长波动的信息。这些信息在空间上分散,在波函数中产生长距离冗余相关。由此产生的经典观测量,退相干的首选基础,和系统/环境分解出现的平移不变波函数和哈密顿量,而不是固定的手。我们讨论了压缩的作用,宇宙视界尺度,和相位信息的波函数,以及方面的波函数分支连续变量和场论。
2017-11-15 gr-qc hep-th quant-ph
Spin-Particles Entanglement in Robertson-Walker Spacetime
研究了在Robertson-Walker度规下的膨胀时空中Dirac场的两个模之间的纠缠。这个时空模型被证明是渐近的(在遥远的过去和遥远的未来区域)闵可夫斯基。然后,一方面,我们展示了从遥远的过去到遥远的未来时,粒子和反粒子之间的纠缠产生。另一方面,我们表明,粒子纠缠在遥远的过去退化到遥远的未来。这些效果可以追溯到粒子的创建。在我们的分析中,我们强调了粒子的自旋(极化)的作用,并将结果与不考虑自旋的结果进行了比较。
2013-09-23 gr-qc quant-ph
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
Entanglement of the Vacuum between Left, Right, Future, and Past: The Origin of Entanglement-Induced Quantum Radiation
在Rindler真空上构造Minkowski真空态时,它被表示为左右Rindler光楔之间的纠缠态。在本文中,我们进一步研究纠缠结构,并扩展到未来(膨胀)和过去(收缩)卡斯纳时空的表达。这澄清了四维闵可夫斯基时空中匀速加速运动的昂鲁-德威特探测器产生的量子辐射的起源。我们还研究了二维无质量的情况下,量子辐射消失,但存在相同的纠缠结构。
2017-10-03 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum teleportation in expanding FRW universe
Islamic Azad University(伊斯兰阿扎德大学)
本文研究了在膨胀的FRW宇宙中量子 teleportation的过程,分析了时空曲率和宇宙学背景对量子信息效率的影响。
2026-01-28 gr-qc hep-th quant-ph
Cosmological quantum entanglement
我们回顾了最近的文献之间的联系量子纠缠和宇宙学,强调宇宙膨胀的背景下。我们讨论了最近的理论结果报告的生产纠缠在量子领域由于底层时空的扩展。我们探讨这些结果是如何影响的统计字段(玻色子或费米子),类型的扩展(德西特或渐近稳定),和时空曲率(共形或最小)的耦合。然后,我们考虑从量子场耦合到本地检测器的纠缠提取,以及如何使用这个过程来区分曲率从加热的纠缠签名。我们回顾了早期宇宙中的量子涨落在星系和其他宇宙结构的形成中所起的作用,这些星系和宇宙结构是在膨胀期间和之后转换成经典的密度各向异性的。我们报告目前的文献试图解释这种转变,在一个严格的方式,并讨论在这个过程中的纠缠和退相干的重要性。最后,我们在这一领域的进一步理论和实验研究的一些前景。这些包括当前理论努力的扩展,未来可能的观测追求,以及在实验室环境中模拟这些宇宙效应的实验模拟。
2012-10-19 astro-ph.CO gr-qc quant-ph
Entanglement and particle production from cosmological perturbations: a quantum optical simulation approach
Tri-Chandra Multiple Campus, Tribhuvan University(特里昌德拉多校区,特里布万大学);Butwal Multiple Campus, Tribhuvan University(布特瓦尔多校区,特里布万大学);St.Xavier's College, Tribhuvan University(圣泽维尔学院,特里布万大学);Amrit Campus, Tribhuvan University(阿米尔特校区,特里布万大学);Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);West University of Timisoara(蒂米什瓦拉西部大学)
本文基于高斯形式论和辛电路,模拟暴胀宇宙学微扰中的纠缠与粒子产生,验证了压缩哈密顿量电路实现,并揭示了热噪声对纠缠度量的影响。
2025-10-15 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Cosmological Pseudo-Entropy
St. Xavier’s College, Tribhuvan University(圣泽维尔学院,特里布文大学);Holographic Himalaya(全息喜马拉雅);Department of Physics and Astronomy, Ohio University(俄亥俄大学物理与天文学系);Tri-Chandra Multiple Campus, Tribhuvan University(特里昌德拉多校区,特里布文大学);Emmy Noether Group for Theoretical Quantum Systems Design, Technical University of Munich(埃米·诺特理论量子系统设计组,慕尼黑工业大学)
研究标量扰动在德西特及FLRW背景下的赝熵,发现其虚部编码相位信息,且对状态方程参数敏感,可作为更精细的信息论诊断。
2026-06-16 gr-qc hep-th quant-ph
Observation of entanglement in a cold atom analog of cosmological preheating
Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);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(iTHEMS));Institut Pprime, CNRS -- Université de Poitiers -- ISAE-ENSMA(普雷姆研究所,法国国家科学研究中心-普瓦捷大学-高等航空航天学院)
通过冷原子系统模拟宇宙再加热过程,研究并观测到集体激发的量子纠缠现象,揭示了真空波动在参数增长中的作用。
2025-12-15 cond-mat.quant-gas gr-qc nlin.PS
Entanglement and correlations between local observables in de Sitter spacetime
University of York(约克大学);Radboud University(拉德堡德大学);Louisiana State University(路易斯安那州立大学);Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University(冲绳科学技术大学院大学)
研究通过局部方法发现de Sitter时空曲率增强局部模式关联但减少纠缠,揭示宇宙学常数对真空纠缠结构的影响。
2026-03-03 gr-qc hep-th math-ph