Stochastic Gravity: A Primer with Applications
90年代的随机半经典引力理论是从70、80年代的半经典引力理论自然发展而来的。它改进了弯曲时空中量子物质场的应力-能量张量的期望值作为源的半经典爱因斯坦方程,引入了一个额外的源,由于它们的波动。在随机半经典引力中,感兴趣的主要对象是噪声核,(算子值)应力-能量双张量的真空期望值,核心是(随机)爱因斯坦-朗之万方程。我们通过两种方法来描述这个新理论:公理和功能。公理化方法有助于从半经典引力的框架中看到理论的结构。泛函方法采用了Feynman-Vernon影响泛函和Schwinger-Keldysh闭合时间路径有效作用量方法,便于计算。它还提出了开放系统的概念和理论的统计和随机内容,如耗散,涨落,噪声和退相干。然后,我们描述了随机引力在宇宙学和黑洞物理学中的反反应问题的应用。作为对这个主题的第一次介绍,这篇文章更强调教育学而不是完整性。
2002-11-27 gr-qc
Stochastic background of gravitational waves "tuned" by $f(R)$ gravity
引力波的宇宙学背景可以通过引力扩展理论来调节。特别地,可以证明,假设Ricci标量$R$的泛函数$f(R)$,给出了控制早期宇宙中引力波演化和产生机制的参数化方法。
2009-02-18 gr-qc
Stochastic Gravity: Theory and Applications
半经典引力是基于半经典爱因斯坦方程,其源由量子场的应力-能量张量的期望值给出,而随机半经典引力是基于爱因斯坦-朗之万方程,由于噪声核而具有额外的源。在第一部分中,我们通过两种方法描述了这个新理论的基本原理:公理和功能。在第二部分中,我们描述了随机引力理论的三个应用。首先,我们考虑Minkowski时空中的度规扰动,计算了这些扰动的两点关联函数,证明了Minkowski时空是半经典引力的稳定解。第二,我们从随机引力的观点讨论结构的形成。第三,讨论了黑洞引力背景下霍金辐射的反反应,描述了蒸发黑洞事件视界附近的度规涨落
2008-02-05 gr-qc
Stochastic Background of Gravitational Waves as a Benchmark for Extended Theories of Gravity
引力波的宇宙学背景可以通过引力扩展理论来调节。特别地,我们可以证明,假设Ricci标量R的通类函数f(R)给出了一种控制早期宇宙中引力波演化和产生机制的参数化方法。
2008-11-30 gr-qc
Stochastic semiclassical gravity and fluctuations during inflation
随机半经典引力是研究引力与量子物质场相互作用的一种超越半经典极限的理论。该理论预言了经典引力场的随机涨落是由物质场的应力能张量的量子涨落引起的。在这里,我们使用一个公理化的方法来介绍爱因斯坦-朗之万方程作为一个一致的动力学方程组的一阶微扰修正半经典引力和审查其主要特点。然后,我们描述了一个简单的混沌暴胀模型中的理论的应用,暴胀子场的波动诱导随机波动的引力场。这些引力涨落的关联函数在大尺度下导致了几乎Harrison-Zel'dovich标度不变的谱,与结构形成的标准理论一致。最近的结果和其他应用的理论也给出了一个总结。
2001-02-08 gr-qc
A testable description of space-time foam as a fundamental stochastic gravity-wave background
我发展了一种唯象的方法来描述量子引力的时空泡沫在现代重力波探测器中可能引起的噪声水平。考虑了各种可能性,包括白噪声和随机游走噪声。特别是,我发现,预期的灵敏度水平的计划LIGO和VIRGO干涉仪和下一次升级的NAUTILUS共振条探测器对应于白噪声水平,可以自然地与普朗克长度。
2000-01-29 gr-qc
Stochastic background of relic scalar gravitational waves from scalar-tensor gravity
残余引力波的随机背景是由早期暴胀产生的绝热放大零点涨落过程获得的。原则上,它提供了一个独特的残余引力波频谱。在标量-张量引力的框架下,讨论了引力波的标量模以及在张量模旁边产生的标量分量的本原产生。我们还讨论了这样一个遗迹标量分量的上限相对于WMAP的约束。
2007-07-03 gr-qc
The Functional Schrodinger Equation in the Semiclassical Limit of Quantum Gravity with a Gaussian Clock Field
在量子几何动力学的半经典极限下,以高斯非相干尘埃作为钟场,导出了弯曲时空中量子场的泛函薛定谔方程。我们执行的半经典极限使用WKB型展开的波函数的平方普朗克质量的权力。我们得到的泛函薛定谔方程具有一个泛函时间导数,它完成了弯曲时空中WKB时间的通常定义,并且通常的薛定谔型演化在闵可夫斯基时空中得到了恢复。
2020-10-18 gr-qc
Fractal Spacetimes in Stochastic Gravity? -- Views from Anomalous Diffusion and the Correlation Hierarchy
我们探讨在随机引力理论中,是否非高斯噪声从高阶关联函数的应力张量的量子物质场时,反向反应的时空可能揭示的线索,多尺度结构。反常扩散可以描述测试粒子在分形时空中的经历。量子物质场的关联层次通过每一关联阶的爱因斯坦-朗之万方程组导出几何对象的关联层次。这种相关层次动力学理论的概念框架,辅助随机过程的特点,可以作为一个管道连接低能量的“自下而上”的方法与“自上而下”的量子引力理论预测分形时空的外观在普朗克尺度。
2017-02-27 gr-qc
Predictions of Stochastic Composite Gravity
本文描述了与物质耦合的复合引力框架的新结果,包括Bekenstein-Hawking熵公式、CMB功率谱低$\ell$矩的修改及暴胀初始条件的新视角,并提出实验测试建议。
2025-04-03 gr-qc
Impact of Earth's gravity on Gaussian beam propagation in hemispherical cavities
我们从理论上研究了地球上运行的半球形光学腔中重力对激光的影响。光在这种腔中的传播是由高斯光束模拟的,受到地球引力场的影响。在实验室尺度上,这个场是由均匀引力的时空来描述的,称为林德勒时空。在该时空中,光束向下弯曲并获得高度相关的相移。因此,激光的相位波前不同于通常的高斯光束。假设初始光束沿腔的对称轴进入腔,这些引力效应导致光束相位随每个腔往返而变化。详细的计算进行调查如何这些相位变化取决于光束参数和腔的设置。此外,我们讨论了我们的研究结果的影响,腔校准技术和基于腔的激光稳定程序。
2021-03-15 gr-qc
Stochastic gravitational wave background from supernovae in massive scalar-tensor gravity
本文研究大质量标量-张量引力中核心坍缩超新星产生的标量极化随机引力波背景,通过不同超新星种群模型预测其能量密度,发现其虽低于现有约束但可被未来达到设计灵敏度的探测器探测到,从而有望对该理论参数空间施加新限制。
2023-07-07 gr-qc
Fast radio bursts and the stochastic lifetime of black holes in quantum gravity
非微扰的量子引力效应可能允许黑洞到白洞的转变。我们重新审视这个越来越流行的假设,考虑到从根本上随机性质的反弹时间。我们表明,如果黑洞的原始质量谱是高峰值,预期的信号实际上可以匹配所观察到的快速射电暴的波长。另一方面,如果原始的质谱是广泛的和平滑的,明确的预测建议和灵敏度的频谱的形状进行了研究。
2018-04-09 gr-qc
Relational Time as a Stochastic Variable in ADM Gravity
Christ University(克里斯大学)
在ADM引力中引入随机变量作为时间关系,通过量子涨落驱动时空分层动态调整,实现保持微分同胚不变性的薛定谔演化。
2025-11-29 gr-qc
Stochastic Background of Relic Scalar Gravitational Waves tuned by Extended Gravity
残余引力波的随机背景是由早期暴胀产生的绝热放大零点涨落过程获得的。它提供了一个独特的残余引力波频谱。在标量-张量引力的框架下,讨论了引力波的标量模以及在张量模旁边产生的标量分量的本原产生。然后,我们分析了不同可行的$f(R)$ -引力对太阳系的测试和随机引力波背景。目的是在局部和宇宙学尺度上为该理论获得实验界限,以便选择能够在没有宇宙学常数但避开弱场约束的情况下处理加速宇宙膨胀的模型。它表明,可行的$f(R)$ -重力考虑不仅满足本地测试,但另外,通过PPN-和随机引力波的大类参数的界限。
2009-06-19 gr-qc
Stochastic Gravity
本文总结了随机半经典引力理论的研究现状,并提出了进一步研究的方向。该理论将半经典爱因斯坦方程推广为具有随机源项的爱因斯坦-朗之万方程,该随机源项由量子场的能量-动量张量的涨落引起。我们提到最近的努力,在应用这个理论的研究黑洞波动和反反应问题,热平坦空间的线性响应,和结构形成的暴胀宇宙学。为了探索这种随机状态与经典和量子引力的关系的物理意义和含义,我们发现采取这样的观点是有用的:半经典引力是介观物理学,广义相对论是某些时空量子子结构的流体动力学极限。三个基本问题--随机性、集体性、相关性--和三个过程--耗散、涨落、退相干--强调了从量子微观结构和相互作用到经典宏观结构和动力学出现的转变。本文讨论了从下而上探讨高能活动的途径,提出了两条建议:利用有效场论和关联层次。我们讨论了如何在低能量的随机行为在一个有效的理论和相关噪声与粗粒度的相互作用量子场的高关联函数可以携带非平凡的信息的高能量部门。最后,我们描述了在普朗克尺度被认为是重要的过程,包括隧穿和对创建,波散射在随机几何形状,波动和形式的增长,普朗克尺度共振态,时空泡沫。
1999-02-22 gr-qc
Stochastic quantization and the role of time in quantum gravity
我们表明,从二维量子引力的因果动力学三角形的框架内发展的非临界弦场论可以被看作是通过随机量子化。这就要求弦场论中出现的真时间与随机公式的随机时间相一致。随机量子化的框架产生了一个自然的非微扰量子哈密顿量,它包含了所有时空拓扑的总和。我们指出,随机时间的外部特征是一个更一般地与量子引力中非微扰关联函数中出现的真时或真距有关的特征。
2009-11-01 gr-qc hep-th
Stochastic cosmology, theories of perturbations and Lifshitz gravity
我们回顾了一些工程机电Lifshitz连接重力和宇宙学,也有一些后来的工程,与他的想法。主要内容包括各向异性宇宙和具有标量场的各向同性宇宙的随机宇宙学、宇宙学中的准各向同性(梯度)展开以及Horava-Lifshitz引力和宇宙学。
2015-10-27 gr-qc hep-th
Gaussian black holes in Rastall Gravity
在这个简短的说明中,我们提出的解决方案的拉斯特尔重力方程来源于高斯物质分布。我们发现黑洞度规与文献中讨论的其他正则广义相对论BH解具有所有共同的特征:没有曲率奇异性,霍金辐射在零温度下以大质量普通粒子的形式留下残余。
2017-09-18 gr-qc hep-th
Benasque Lectures on Gaussian Bosonic Systems and Analogue Gravity
Joint Center for Quantum Information and Computer Science (QuICS), NIST & University of Maryland(量子信息与计算机科学联合中心(QuICS),美国国家标准与技术研究院与马里兰大学)
本文介绍了高斯框架用于描述线性玻色子系统,并探讨其在半经典黑洞和类引力中的应用。
2025-12-30 gr-qc quant-ph
Stochastic semiclassical gravity
在本文的第一部分中,我们表明,半经典Einstein-Langevin方程,在一个随机推广的半经典引力的框架中引入的物质的应力-能量波动的反反应,可以正式推导出一个功能的方法的基础上的影响功能的Feynman和Vernon。在第二部分中,我们得到了由定常和共形定常时空以及处于热平衡态的标量场组成的半经典引力背景解的一些结果。对于这些情况下,波动耗散关系。我们还表明,粒子的产生是有关的真空应力能量波动,它是增强的随机度规波动的存在。
1999-04-07 gr-qc hep-th
A Gaussian Weave for Kinematical Loop Quantum Gravity
在运动学圈量子引力的半经典区域的研究中,目前正在进行显著的努力。在本文中,我们使用高斯因子构造了一个“准相干”编织态。以类似于其他一些提议的方式,这种状态在连接和自旋网络基础上都达到峰值。然而,在这里构造的状态具有新颖的功能,在自旋网络的基础上,这种状态的主要贡献是由基本表示,独立于调节高斯宽度的参数的值。
2000-08-03 gr-qc hep-th
Stochastic Quantum Gravity, Gravitational Collapse and Grey Holes
量子引力被视为广义相对论时空度规的随机量子化。结果表明,由于几何的随机涨落行为,恒星引力坍缩中奇异性的发生概率密度为零。此外,当恒星坍缩时,一个遥远的观测者在恒星史瓦西半径处看到无穷大的红移的概率密度为零。因此,在引力坍缩过程中,黑洞事件视界的形成概率密度为零。一个灰色的明显的事件视界在坍缩过程中形成,允许信息逃逸。
2014-02-04 gr-qc hep-th
Noise kernels of stochastic gravity in conformally-flat spacetimes
半经典随机引力理论的中心对象是应力-能量张量的对称两点关联函数-噪声核。利用Minkowski空间、Einstein空间和开Einstein空间中相应的Wightman函数,构造了这些时空中共形耦合标量场的噪声核.从他们,我们表明,共形平坦的时空,包括弗里德曼-罗伯逊-沃克宇宙的噪声内核,可以得到封闭的解析形式,通过使用共形和坐标变换的组合。
2014-07-15 gr-qc hep-th
Nonlinear Evolutions and Non-Gaussianity in Generalized Gravity
我们使用汉密尔顿-雅可比理论研究广义引力暴胀过程中非均匀时空的非线性演化。我们求出了最低阶Hamilton-Jacobi方程在特殊标量势下的精确解,并介绍了一般势的近似方法。类时超曲面变换下的守恒量不变量在处理引力摄动问题中是有用的。在长波近似下,我们找到了一个与新正则变量有关的守恒量,它使哈密顿密度为零,并计算了广义引力的非高斯性。在广义引力中,具有单个标量场的慢卷暴胀模型预测的非高斯性太小,以至于未来的CMB实验无法检测到。
2005-01-26 astro-ph gr-qc hep-th
Simulation of underground gravity gradients from stochastic seismic fields
我们提出的结果从有限元模拟地震位移场和重力梯度产生的这些领域。位移场采用平面波模型,三维各向同性随机场和二维基本瑞利场构成。平面波模型提供了一个精确的表示从遥远的源稳定的领域。地下重力梯度计算为空腔内自由试验质量的加速度。在第三代引力波探测器的重力梯度噪声减法的背景下,讨论了结果。相对于模拟网格的密度的误差分析导致推导出一个改进的地震检波器放置在一个3D阵列内,这将在实践中用于监测地震场。
2009-09-18 gr-qc physics.geo-ph
A data-driven Reconstruction of Horndeski gravity via the Gaussian processes
我们重建哈勃函数从宇宙计时器,超新星,和重子声学振荡编译数据集通过高斯过程(GP)的方法,并使用它来绘制出完全锚定在膨胀历史数据的Horndeski理论。特别是,我们认为三个完善的形式主义Horndeski重力挑选出一个潜在的通过扩展数据,即:精华潜力,设计师Horndeski,和剪裁Horndeski。我们详细讨论了每种方法,并补充它与GP重建哈勃函数,以获得预测的潜力和暗能量状态方程的约束。
2021-08-22 astro-ph.CO gr-qc
One-loop Corrections to Scalar and Tensor Perturbations during Inflation in Stochastic Gravity
基于随机引力理论,研究了暴胀过程中标量和张量扰动的圈修正。由于标量扰动的环路修正受到红外发散的影响,我们考虑红外正则化来获得有限值。我们发现,标量扰动的环修正被e折叠放大,换句话说,出现了对数修正,正如M.Sloth等人所讨论的那样。另一方面,我们发现张量扰动不受红外发散的影响。
2010-01-11 gr-qc hep-th
Geodesics Structure and Thermodynamic Properties of Gaussian Black Hole in Quadratic Ricci Scaler Gravity
Faculty of Science, University of Kurdistan(库尔德斯坦大学理学院)
研究高斯黑洞在修正和爱因斯坦引力中的测地结构与热力学性质,分析测试粒子运动及稳定性,探讨质量、熵、温度函数及热容与吉布斯能的稳定性。
2026-05-13 astro-ph.GA gr-qc
Gravity Amplitudes from a Gaussian Matrix Model
我们将四维规范理论和超引力中的MHV散射振幅表示为超对称高斯矩阵模型中双线性算符的关联函数。该模型保留了半径为L的S(4)的对称性,矩阵变量表示为作用在有限维希尔伯特空间上的线性算子。模型的双线性场生成当前代数。在大N双标度极限中,l_pl ~ L / sqrt(N)保持不变,存在一个内建短程截止的突现平坦四维时空。
2013-11-04 gr-qc hep-th
Testing gravity with non-Gaussianity
结果表明,与广义相对论(GR)相比,修正引力在宇宙微波背景(CMB)各向异性上呈现出明显的非线性特征。计算了$f(R)$引力中非线性Sachs-Wolfe效应对CMB非高斯性的贡献,表明与GR的贡献(典型的$\lesssim \mathcal{O}(1)$)相反,$f(R)$引力中的贡献对$f(R)$的非线性结构敏感,原则上可以很大.乐观地说,这给出了一个替代的起源可能观察到的大CMB非高斯除了原始的。另一方面,这样的非线性特征可以用来提供一个新的宇宙学测试的$f(R)$或其他修改的引力理论,这是唯一的和独立的先前已知的测试。
2011-07-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stochastic Gravity and Self-Organized Critical Cosmology
描述了一种随机引力理论,其中度规张量是一个随机变量,使得时空流形是一个在一定长度尺度上涨落的物理系统。本文描述了一种计算引力现象概率密度的一般形式,它是对广义相对论(GR)的推广,当度规涨落的大小可以忽略时,它退化为经典GR。在引力坍缩和大爆炸宇宙学中,奇点出现的概率为零。本文描述了一个与初始条件无关的自组织临界宇宙模型。
1997-03-13 gr-qc hep-ph
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
Primordial perturbations and non-Gaussianities in Hořava-Lifshitz gravity
本文研究了Hoenava-Lifshitz引力理论中的原始扰动和非高斯性。在UV极限下,霍罗拉瓦理论中的标量微扰自然是标度不变的,忽略了宇宙膨胀的细节。因此,人们可以放松暴胀子场的指数暴胀和慢滚条件。因此,在标准场景中被“慢滚抑制”的原始非高斯性可能会变大。我们从微扰的双谱计算了非高斯性,发现与通常的广义相对论单场慢卷暴胀模型一样,等边型非高斯性是单位阶的,而局域型非高斯性保持很小.我们的结果是对Hoenava-Lifshitz引力的一个新的约束。
2019-06-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stochastic gravitational-wave background in quantum gravity
在所有的宇宙学量子引力或量子引力启发的场景中,只有很少的一部分预测了蓝倾斜的原始张量谱。我们探索其中的五个,并检查它们是否可以产生一个随机的引力波背景检测到现在和未来的干涉仪:非本地量子引力,弦气体宇宙学,新的ekpyrotic方案,Brandenberger-Ho非对易通货膨胀和多分数时空。我们证明了非定域量子引力是不可观测的,而其他模型都能达到DECIGO的应变灵敏度,而不是LIGO-Virgo-KAGRA,LISA或爱因斯坦望远镜的应变灵敏度。其他具有红色倾斜光谱的量子引力模型(大多数圈量子宇宙学)或具有非常微小的量子修正的量子引力模型(惠勒-德威特量子宇宙学)被发现是不可检测的。
2021-03-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Noncompact KK theory of gravity: stochastic treatment for a nonperturbative inflaton field in a de Sitter expansion
我们研究了一个随机形式主义的非微扰治疗的暴胀场的非紧卡鲁扎-克莱因(KK)理论的框架内,在暴胀(德西特)膨胀,没有慢滚近似。
2005-05-30 astro-ph gr-qc hep-ph
Stochastic approach of gravitational waves in presence of a decaying cosmological parameter from a 5D vacuum theory of gravity
我们发展了一种随机方法来研究在黎曼平坦的5D几何背景下,在宇宙学参数衰减的情况下,在暴胀时期产生的引力波。我们得到的平方张量度规涨落强烈依赖于宇宙学参数$Λ(t)$,我们最后说明的形式主义与衰减的$Λ(t)$的一个例子。
2008-03-20 gr-qc hep-th
Stochastic Emergent Quantum Gravity
我们提出了一个与物质耦合的突现量子引力的随机框架。在同态不变理论中的哈密尔顿约束要求确定一个相对于其可以定义动力学的时钟,其他自由度可以扮演统治者的角色。然而,一个全球性的时钟和标尺系统通常是不可用的。我们提供的证据表明,与时钟和标尺场的临界点相关的随机性可以与符合普通量子理论的概率描述和广义相对论描述的长距离引力的出现有关。我们提出了一个嵌入任何洛伦兹不变场论,包括标准模型及其洛伦兹不变扩展,在这个框架中的程序。
2018-07-18 gr-qc hep-th quant-ph
Stochastic gravity and turbulence
研究了在随机外度规存在下能量动量张量热期望值的系综平均。在全息装置中,这个量可以从随机引力理论中度规的近边界行为中读出。通过数值求解相应的Einstein方程,并将结果映射到对偶边界理论,我们发现非相对论能量功率谱呈现出Kolmogorov理论所期望的幂律行为。
2021-05-11 gr-qc hep-th nlin.CD
Constraining modified theories of gravity with gravitational wave stochastic background
引力波的直接发现终于为我们的宇宙打开了一扇新的观测窗口,这表明合并的双黑洞的数量比之前预期的要大。这些源产生了一个无法分辨的引力波背景,可能被地面干涉仪观测到。在本文中,我们调查如何修改后的重力理论,使用ppE形式主义建模,影响预期的信号,并分析所产生的随机背景的可探测性由当前和未来的地基干涉仪。我们发现AdLIGO将能够设置修改后的理论的约束,表明它们可能会显着提高目前的界限从天体物理观测的二进制brachiars。
2016-08-29 astro-ph.HE gr-qc
Conformal sector of Quantum Einstein Gravity in the local potential approximation: non-Gaussian fixed point and a phase of unbroken diffeomorphism invariance
在无限维理论空间上研究了量子爱因斯坦引力(QEG)的非微扰重整化群流。我们认为“共形减少”的重力只有波动的共形因子被量化,并采用局部势近似的有效平均行动。量子引力中“背景独立性”的要求需要一个偏微分方程来控制共形因子的势的尺度依赖性,这与标量物质场的势的尺度依赖性有很大的不同。在无限维空间的潜在功能,我们发现一个高斯以及非高斯不动点,这提供了进一步的证据,渐近安全的可行性方案。在曲率不变的立方破坏微扰重整化的模拟被认为是没有问题的共形约化理论的渐近安全。标度场和尺寸的两个不动点得到明确的预测性的理论和可能的影响进行了讨论。研究了具有$R^d$和$S^d$拓扑的时空流形.数值求解势流方程,得到了非高斯不动点紫外临界面内的重整化群轨迹的例子。基于其中一些理论的量子理论显示了一个相变,从熟悉的(低能量)引力相自发破缺的自同态不变性到一个新的不破缺的自同态不变性相;后一个相的特征是度规的期望值为零。
2009-05-15 gr-qc hep-th
Emergent Gravity from Topological Quantum Field Theory: Stochastic Gradient Flow Perspective away from the Quantum Gravity Problem
Anqing Normal University(安庆师范大学);Laboratori Nazionali di Frascati INFN(INFN弗拉斯卡蒂国家实验室);Università di Napoli “Federico II”(那不勒斯费德里科二世大学);Scuola Superiore Meridionale(南方高等学院);INFN Sezione di Napoli(INFN那不勒斯分部);Research Center of Astrophysics and Cosmology, Khazar University(Khazar大学天体物理学与宇宙学研究中心);Tsung-Dao Lee Institute(李政道研究所);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);Fudan University(复旦大学)
提出通过随机梯度流向拓扑BF理论流动实现广义相对论的紫外完备化,在红外极限恢复经典引力,紫外固定点允许非微扰量子化,从而回避量子引力问题。
2026-05-27 gr-qc hep-th
Gravity, Quantum Fields and Quantum Information: Problems with classical channel and stochastic theories
近年来,越来越多的论文试图通过量子信息理论的工具和视角来模拟或取代量子场论来讨论与引力有关的问题,这些论文往往是在替代量子理论的背景下进行的。在这篇文章中,我们指出了三个常见的问题,在这种治疗。首先,我们表明,由信息通道介导的相互作用的概念是不,在一般情况下,等价于相互作用的量子场论的治疗。当用来描述引力时,这个概念可能会导致与广义相对论的矛盾。其次,我们指出,一般来说,不能用经典随机源的场来代替量子场,或者用经典噪声来模拟量子涨落的影响,因为这样做会遗漏重要的量子特征,如相干性和纠缠。第三,我们解释了在特定条件下,半经典和随机理论确实可以从它们的量子起源中制定出来,并在某些感兴趣的制度中发挥作用。
2022-02-06 gr-qc quant-ph
Cosmic microwave background polarization, Faraday rotation and stochastic gravity-waves backgrounds
电磁真空涨落经介子耦合的时空演化放大后,可以产生一个磁场,该磁场在退耦时的视界范围内是相干的,并且强到足以旋转CMBR的偏振面。超弦启发的宇宙学模型的可能相关性进行了讨论。将特别注意法拉第旋转信号和随机引力波背景之间的联系。
1997-06-27 astro-ph gr-qc hep-ph
$f(R)$ gravity constrained by PPN parameters and stochastic background of gravitational waves
我们分析了七个不同的可行$f(R)$ -引力对太阳系的测试和随机引力波背景。其目的是实现实验界的理论在当地和宇宙尺度,以选择能够解决加速宇宙膨胀没有宇宙学常数,但回避弱场约束的模型。除了大尺度结构和星系动力学,这些边界可以被认为是互补的,以便选择工作在红外极限的自洽引力理论。它表明,7个可行的$f(R)$ -重力考虑不仅满足本地测试,但另外,通过上述PPN和随机引力波的大类参数的界限。
2008-08-09 astro-ph gr-qc hep-th
Gravity and non-gravity mediated couplings in multiple-field inflation
本文综述了多场暴胀中原初非高斯度规涨落的产生机制。只要动力学项保持规范,似乎非线性耦合诱导非高斯性可以分为两种类型。将单场结果扩展到多个自由度,导致普遍存在但一般适度的重力介导耦合。然而,多场膨胀提供了在等曲率方向上产生非重力介导耦合的可能性,这最终可以在度量波动中引起大的非高斯性。这种模型的预测的鲁棒性最终检查的情况下,来自高能物理建设的研究。
2010-03-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Five-dimensional scenario with a fluctuating three-brane: an stochastic approach to gravity
研究了一个具有无限大非紧额外维的五维情形,其中单个三膜受到额外维中小的高斯涨落的影响。波动的平均幅度是电弱长度尺度($σ\sim m_{EW}^{-1}$)的量级。该模型提供了一个随机的方法,占重力的质量层次问题的另一种解决方案。宇宙学常数问题也可以适当地处理。令人惊讶的是,马赫原理在模型中找到了一席之地。我们认为,马赫原理、质量等级和宇宙学常数问题是该模型中引力的同一性质的不同方面:它的随机性。薄膜场景在“无波动”极限($σ\to 0$)中恢复。
2001-05-29 gr-qc hep-ph hep-th
Primordial Tensor Non-Gaussianity from Massive Gravity
我们在大质量张量引力子理论中计算了张量双谱,该理论预测了蓝倾斜且大幅放大的原始引力波。我们发现,一个新的三点相互作用可以产生一个更大的张量双谱比传统的广义相对论。双谱在压缩位形处达到峰值,其向压缩极限的斜率由引力子质量决定。这种压缩张量双谱可以用干涉仪作为张量功率谱的四极调制来观察。
2019-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Wick rotation of linearized gravity in Gaussian time and Calderón projectors
本文研究规范固定线性化Einstein方程在Cauchy曲面附近的Wick旋转,证明Calderón投影算子诱导Hadamard双解,并指出源于边界项的平滑障碍影响规范不变性与正定性。
2023-11-20 gr-qc math-ph math.AP
Non-Gaussianity as a signature of a quantum theory of gravity
在桌面上测试量子引力(QG)一直被认为是不可能的。然而,值得注意的是,由于量子信息科学(QIS)的快速发展,这样的测试可能很快就会实现。在这里,我们发现了QG和QIS之间的一个令人兴奋的新的理论联系,这也导致了一个激进的新方法来测试QG与QIS实验。具体来说,我们发现,只有量子,而不是经典的,引力理论可以创建非高斯性,一个QIS资源,是必要的通用量子计算,在量子场态的物质。这允许基于QIS的测试,其中物质的非高斯性用作QG的签名。与之前用QIS测试QG的研究相比,当排除所有其他量子相互作用时,纠缠被用来见证QG,我们的非高斯见证不能由直接的经典引力相互作用创建,从而促进不受此类过程存在约束的测试。我们的QG新签名还可以实现基于单个而不是多体量子系统的测试,简化了以前考虑的实验设置。我们描述了一个桌面测试QG,使用我们的非高斯签名,这是基于一个单一的量子系统,一个玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC),在一个单一的位置。与基于光机械装置的提议相反,BEC已经被操纵成大规模的非经典状态,有助于在不久的将来测试QG的前景。
2021-07-20 cond-mat.quant-gas gr-qc quant-ph
Euclidean quantum gravity and stochastic inflation
本文比较了欧氏量子引力和随机暴胀中标量场的色散。我们使用爱因斯坦引力和具有二次势的最小耦合标量场。我们把注意力限制在小质量和小场的情况。在欧几里德方法中,我们引入了用瞬子近似的基态波函数。我们使用了一种数值方法来寻找满足经典性的瞬子。在随机方法中,我们引入了哈勃补丁的概率分布,可以近似为局部均匀宇宙到平滑尺度。我们假设基态波函数对应于随机宇宙概率分布的定态。通过比较两种方法的离散度,我们得出三个主要结果。(1)对于一个具有一定值的统计分布,我们可以在欧几里得侧找到一个对应的瞬子,并且它应该是一个复值瞬子。(2)欧几里德方法的宇宙的大小对应于随机侧的平滑尺度;宇宙直到欧几里德瞬子都是齐次的。(3)此外,当质量增加到临界值时,两种方法同时断裂。因此,在随机方法中的经典不均匀性的产生和在欧几里德方法中的经典不稳定性是相关的。
2014-09-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stochastic Quantization on Lorentzian Manifolds
我们将Nelson的随机量子化嵌入到Schwartz-Meyer二阶几何框架中。其结果是(伪)黎曼流形上的量子力学的非微扰理论。在这种方法中,我们推导出大量的自旋为0的测试粒子在标量势,矢量势和重力下充电的随机微分方程。进而导出了相应的薛定谔方程。结果表明,在量子引力理论中,大质量标量粒子必须与引力共形耦合。最后,我们讨论了一些前景的随机框架。
2021-05-01 gr-qc hep-th math-ph
Weyl Symmetry in Stochastic Quantum Gravity
我们提出d维欧几里德量子引力的规范原理在其随机(d+1)维体中是Weyl不变性的。可观测量被定义为只依赖于d维度量的共形类。我们研究了(d+1)维体中爱因斯坦方程的二阶随机量子化.在那里,演化受随机时间支配,随机时间将大部分叶子划分为欧几里得d维叶子。每个叶的内部度量可以用它的么模部分和保角因子来参数化。额外的批量度量组件是ADM随机失效和随机移位。朗之万方程将叶片的加速度确定为量子噪声、与爱因斯坦方程成比例的漂移力和粘性一阶力的总和。使用Weyl协变分解,这个朗之万方程分裂成不可约的随机方程,一个是度量的幺模部分,另一个是它的共形因子。对于一阶朗之万方程,非物理场是经典旁观者共形因子和随机平移。这些领域可以规范固定在一个BRST不变的方式在过程的初始数据的函数。人们得到的观测值是协变的内部重新参数化在每个叶子,和不变的随机时间下的任意重新参数化。在有限随机时间的物理可观测的解释是编码在一个短暂的(d+1)维的阶段,洛伦兹时间不能定义。后者出现在无限的随机时间限制的突然相变从量子到经典引力。
2019-12-25 gr-qc hep-th math-ph
Inflaton field governed universe from NKK theory of gravity: stochastic approach
本文研究了一个由非紧Kaluza-Klein(NKK)引力理论导出的非微扰单场(暴胀子)宇宙模型。对宇宙演化不同时期的暴胀子场涨落进行了估计。我们的结论是,暴胀子场一直下滑其(二次)的潜力山沿整个宇宙的演化和质量的哈勃参数的顺序。在这里开发的模型中,唯一的自由参数是哈勃参数,它可以在未来重建从超新星加速探测器(SNAP)的数据。
2005-09-13 astro-ph gr-qc hep-ph