One vertex spin-foams with the Dipole Cosmology boundary
我们发现所有的自旋泡沫贡献的一阶顶点膨胀的跃迁振幅的Bianchi-Rovelli-Vidotto偶极宇宙学模型。我们的算法是一般的，并提供自旋泡沫任意给定的，固定的：边界和，分别，一些内部顶点。我们使用最近推出的运营商自旋网络图框架。
2012-03-07 gr-qc hep-th
Spin foams
自旋泡沫框架提供了一种以时空协变的方式定义正则圈量子引力动力学的方法，通过使用可以被解释为“量子时空”的量子态历史上的路径积分。本章提供了一个基本的介绍自旋泡沫主要针对开始研究生，并在可能的情况下，在更广泛的观众。
2013-03-19 gr-qc
Holographic Foam Cosmology: From the Late to the Early Universe
量子涨落赋予时空一种泡沫质地。泡沫的程度是由黑洞物理决定的，是全息类型的。应用于宇宙学，全息泡沫模型预测了在当前（晚期）宇宙中存在具有临界能量密度的暗能量，其量子服从无穷统计。此外，我们利用湍流和强量子引力的时空泡沫相之间的深刻相似性来论证早期宇宙在经历短暂的宇宙暴胀时处于湍流状态，并“优雅”地过渡到层流状态。在这种情况下，晚期和早期的宇宙加速都起源于时空泡沫。
2021-02-08 gr-qc hep-th
Spin-foam model for gravity coupled to massless scalar field
从耦合到无质量标量场的圈量子引力正则模型导出了自旋泡沫模型。我们将Ashtekar、Campiglia和Henderson在Loop Quantum Cosmology的背景下首次提出的方案推广到完整的理论，后来由Henderson、Rovelli、Vidotto和Wilson-Ewing发展。
2018-07-16 gr-qc
The thermodynamics of quantum spacetime histories
我们表明，简单的约束，定义自旋泡沫模型的动力学，暗示，并暗示，热力学热力学第一定律，当后者被应用于因果钻石在量子时空。这个结果揭示了引力的全息性质（如贝肯斯坦熵所反映的）与广义相对论和其他引力理论可以被理解为约束拓扑场论的事实之间的密切联系。为了说明并推导出这种对应关系，我们描述了因果钻石的因果结构的自旋泡沫的历史和推广的论点，为近视界区域的黑洞Frodden，Gosh和佩雷斯和Bianchi。这使我们能够应用雅各布森最近的一个论点来表明，如果自旋泡沫历史具有用光滑度量几何描述的半经典极限，则该几何满足爱因斯坦方程。这些结果也提出了一个量子等效原理的建议。
2015-10-13 gr-qc hep-th
Implementing causality in the spin foam quantum geometry
分析了四维量子引力的Barrett-Crane自旋泡沫模型的经典和量子几何，解释了为什么它必须被看作是投影算子在物理量子引力态上的协变实现.我们讨论如何因果关系的要求，可以始终在这个框架中实施，并构建因果transiton振幅之间的量子引力状态，即实现在自旋泡沫上下文中的状态之间的费曼传播子。由此产生的因果自旋泡沫模型可以看作是洛伦兹一阶Regge演算的路径积分量子化，并代表了几种量子引力方法之间的联系，如正则回路量子引力，历史求和公式，动力学三角形和因果集。特别是，我们将展示如何在量子因果集（或历史）的框架内重新表述由此产生的模型。
2003-02-06 gr-qc hep-th
The Feynman propagator for quantum gravity: spin foams, proper time, orientation, causality and timeless-ordering
我们讨论了量子引力的因果关系的概念，在历史求和方法的背景下，因此没有任何背景时间参数。在量子引力的自旋泡沫公式中，我们确定了自旋泡沫2-复合体方向上的适当因果结构和表征它的数据;我们构建了一个广义版本的自旋泡沫模型，引入了一个额外的变量，并解释了适当的时间，并表明不同的积分范围给出了两个单独的自旋泡沫模型：一个对应于目前研究的自旋泡沫模型，其独立于潜在的取向/因果结构，因此被解释为a-因果转变幅度;第二个对应于因果或取向相关的自旋泡沫模型的一般定义，解释为因果跃迁振幅或场论的费曼传播子的量子引力模拟，暗示了“无时间有序”的概念。
2004-12-08 gr-qc
Cosmological Histories for the New Variables
历史和量子宇宙学的措施进行了调查，通过量子化的比安奇九宇宙学使用路径积分技术。的结果，来自Ashtekar变量的背景下，与早期的工作进行比较。一个非平凡的修正的措施，发现，这可能会主导经典的潜在的普朗克尺度上的宇宙。
1994-02-09 gr-qc
Sum-over-histories origin of the composition laws of relativistic quantum mechanics and quantum cosmology
本文的范围已经扩大到包括以下主题的更完整的讨论：量子宇宙学中的组成定律的推导。在相对论性量子力学和量子宇宙学的历史求和方法中存在一个复合律与存在一个正则公式之间的联系。
1993-01-27 gr-qc hep-th
Decoherent Histories of Spin Networks
由格里菲斯、盖尔曼和哈特尔发展的退相干历史形式主义是一个一般的框架，在这个框架中，我们可以建立一个永恒的、“广义的”量子理论，并从中提取预言。在本文中，我提出了一个退相干功能圈重力和解释现有的结果表明，粗粒度的历史遵循准经典轨迹在适当的限制。
2013-01-31 gr-qc quant-ph
Spatial Hypersurfaces in Causal Set Cosmology
在量子引力的因果集方法中，类空区域的离散类似物是一组不相关的元素，或一个反链。在理论的连续近似中，一个时刻超曲面可以用一个不可扩展的反链很好地表示。我们构建了一个更丰富的结构，对应于这个反链的增厚包含非平凡的几何和拓扑信息。我们发现，协变观测值可以与这种增厚的反链和它们之间的过渡，在经典的随机增长模型的因果集。这种构造突出了因果集宇宙学上的协变测度与标准的历史求和方法之间的区别：该测度被分配给完整的历史，而不是限制时空区域上的历史。由此产生的对历史求和的重新表述可能会在量子引力的其他方法中取得成果。
2006-01-18 gr-qc
Spin-Foams for All Loop Quantum Gravity
将Engle-Pereira-Rovelli-Livine自旋泡沫模型的单纯框架推广到圈量子引力的非同态不变框架.将单纯自旋泡沫推广到任意线性二胞自旋泡沫。由此产生的框架承认回路量子引力的所有自旋网络状态，而不仅仅是那些由三角测量（或立方体测量）定义的状态。特别是我们使用的嵌入式自旋泡沫的概念允许考虑打结或链接自旋泡沫历史。另外，顶点结构和顶点振幅等主要工具也被自然地推广到任意原子价的情形。在Barbero-Immirzi参数$|γ|\ge 1$的情况下，证明了所有SU（2）交织器与SU（2）$\times$ SU（2）EPRL交织器的对应关系为1-1，除非EPRL映射的上定义域是平凡的，而定义域是非平凡的.
2011-09-23 gr-qc hep-th
(2+1) Lorentzian quantum cosmology from spin-foams: opportunities and obstacles for semi-classicality
该研究构建(2+1)维洛伦兹量子宇宙学的有效自旋泡沫模型，通过驻相近似和耦合有质量标量场，分析半经典性的机遇与挑战，为量子反弹等场景研究奠定基础。
2025-04-16 gr-qc hep-th
The spin-foam-representation of loop quantum gravity
背景无关的量子引力问题是在没有背景几何的情况下定义物质和引力的量子场论的问题。环圈量子引力（LQG）是解决这一难题的一个有希望的方案。尽管该领域取得了稳步进展，但动态在很大程度上仍然是LQG中的一个开放问题。在此，我们提出了一系列解决动态问题的建议背后的主要想法。我们将这些结构称为LQG的{ \em自旋泡沫表示}。这组想法可以被看作是一个系统的尝试，在建设的路径积分表示LQG。{ \em自旋泡沫表象}在2+1维中是数学上精确的，所以我们将从展示它如何在这个简单理论的正则量子化中出现开始这一章。这个玩具模型将被用来精确地描述历史的真正几何意义，这些历史在一般协变理论的路径积分中被求和。在四维空间中，类似的结构出现了。我们称这些构造为{ \em自旋泡沫模型}，因为它们的定义是不完整的，至少有一个以下问题仍然不清楚：1）与规范公式的连接，以及2）正则化独立性（可重正化性）。在本章的第二部分，我们将描述这些模型的定义，强调这些开放问题的重要性。我们还讨论了量子时空的非标准图像，从背景独立性。
2006-01-23 gr-qc
The consistent histories approach to loop quantum cosmology
本文综述了量子理论的相容（或退相干）历史公式在正则圈量子宇宙学中的应用。传统的量子理论主要依赖于“测量”，将未实现的量子潜能转化为可以被赋予概率的物理结果。在早期宇宙和其他没有观察者或测量仪器的物理环境中（或者实际上，在任何封闭的量子系统中），什么标准决定了哪些替代结果可能实现，以及它们的概率是多少？在一致的历史制定它是消失的分支波函数之间的干扰描述替代的历史-由系统的消相干功能-这决定了哪些替代品可以分配的概率。我们描述了一致的历史制定，以及如何将其应用于规范圈量子宇宙学，详细描述了应用程序的均匀和各向同性的宇宙模型与标量物质。我们展示了如何理论可能被用来作出明确的物理预测的情况下，“观察员”。作为一个应用程序，我们演示了如何理论预测，圈量子模型“反弹”从大体积到大体积，而传统的“惠勒-德威特”量子化的宇宙总是奇异的。我们也简要说明了与其他工作的关系。
2016-06-06 gr-qc quant-ph
Affine Histories in Quantum Gravity: Introduction and the Representation for a Cosmological Model
它示出如何一致的历史量子宇宙学可以实现通过Isham的历史投影算子一致的历史计划。这是通过使用仿射代数，而不是一个典型的，也通过使用上循环表示。一个正规化计划，使我们能够找到一个历史的哈密顿存在作为一个适当的自伴算子。还讨论了上循环选择的作用。
2007-04-26 gr-qc
Consistent Histories in Quantum Cosmology
我们说明了退相干（量子历史的一致性）在提取一致的量子概率在量子宇宙学的替代历史中发挥的关键作用。具体地说，在一个平坦的Friedmann-Robertson-Walker宇宙学模型的Wheeler-DeWitt量子化与自由无质量的标量场的来源，我们计算的概率，宇宙是奇异的，在这个意义上，它假定为零体积。该模型的经典解是一组不相交的扩张和收缩奇异分支。对膨胀和收缩宇宙叠加的量子态的行为的天真评估可能表明“量子反弹”是可能的，即宇宙的波函数可能在其整个历史中保持在非奇异经典解上的峰值。然而，一个更仔细的相容历史分析表明，对于物理希尔伯特空间中的任意态，这个惠勒-德威特量子宇宙遇到大爆炸/紧缩奇点的概率等于1。一个量子惠勒-德威特宇宙必然是奇异的，因此在这些模型中不可能有“量子反弹”。
2010-01-25 gr-qc quant-ph
Implications of a Stochastic Microscopic Finsler Cosmology
在弦/膜理论的超对称时空（D粒子）泡沫的背景下，我们讨论了Finsler诱导的宇宙学及其对（热）暗物质丰度的影响。这构成了一个真正微观的动力学时空模型，芬斯勒几何自然地出现了。D粒子泡沫模型包含点状膜缺陷（D粒子），它提供了时空的拓扑非平凡泡沫结构。D粒子可以捕获和发射粘性物质，这导致D粒子的反冲。指出了D粒子反冲的一个效应是对Finsler型时空度规的反作用，而Finsler型时空度规是随机的。我们表明，这种类型的随机时空泡沫可以导致可接受的宇宙学在宇宙的后期，由于非平凡的性质的超对称（BPS样）的D-粒子缺陷，这是这样的，以便不影响显着的哈勃膨胀。对Finsler型度规的自由参数的限制是通过求解玻尔兹曼方程得到的，在此背景下，对一个超对称粒子（LSP）暗物质候选者的残余丰度进行了计算.它表明，D-泡沫作为玻尔兹曼方程中的粒子生产的来源，从而导致增强热LSP遗迹丰度相对于那些在标准LambdaCDM宇宙学。对于TeV量级的D粒子，这种效应可能与对撞机上的暗物质搜索有关。后者的限制补充那些来自高能伽马射线天文学的诱导真空折射率，D-泡沫模型所需要的。我们还简要地评论了这种TeV质量弦缺陷在对撞机的生产机制，鉴于目前的大型强子对撞机的实验搜索，将进一步限制他们的耦合。
2012-03-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Holographic Foam, Dark Energy and Infinite Statistics
时空的量子涨落会产生量子泡沫，而黑洞物理学决定了这种泡沫是全息类型的。应用于宇宙学，全息模型需要暗能量的存在，我们认为，是由大量的惰性极长波长的“粒子”。这些“粒子”必然服从无限的统计，其中粒子置换群的所有表示都可以出现。对于目前可观测宇宙中的每一个玻色子或费米子来说，都可能存在$\sim 10^{31}$这样的“粒子”。我们还讨论了全息原理与无限统计之间的兼容性。
2007-09-30 astro-ph gr-qc hep-th
Bayesian Probabilities and the Histories Algebra
我们试图用一个对所有完整的历史命题都有效的概率概念来证明一致的历史纲领的泛化。这包括介绍考克斯的概率论公理，并表明我们的候选概念的概率服从他们。我们也给出了一个概括的贝叶斯定理和评论如何贝叶斯主义应该是有用的量子引力/宇宙学方案。
2006-03-06 gr-qc
Spacetime Foam and Dark Energy
由于量子涨落，时空在小尺度上是泡沫状的。泡沫的程度被发现是符合全息原理。探测时空泡沫的一种方法是在遥远的类星体图像中寻找晕。应用全息泡沫模型的宇宙学，我们“预测”，宇宙能量密度采取的临界值，仅根据现有的存档数据的活动星系核从哈勃太空望远镜，我们还“预测”的存在，暗能量，我们认为，是由一个巨大的数量的惰性“粒子”的极长波长。我们推测这些“粒子”服从无穷的统计规律。
2008-08-08 astro-ph gr-qc hep-th
Purely geometric path integral for spin foams
自旋泡沫是一种通过路径积分来定义圈量子引力动力学的方法。为了使路径积分至少在形式上等价于相应的正则量子化，在历史空间中的每一点上，被积函数不仅要有正确的相位（这是最近自旋泡沫中关注的一个话题），而且要有正确的模量（通常称为测量因子）。正确测度因子是由约化相空间上的Liouville测度导出的，它的计算是正则分析的一个任务。引力的协变公式是普列班斯基-霍尔斯特公式，其中基本变量是洛伦兹联系和洛伦兹代数值二形式，称为普列班斯基二形式。然而，在最后的自旋-泡沫求和中，只对自旋和缠绕求和，这只标记了普列班斯基二形式的本征态。因此，自旋泡沫和是Plebanski-Holst路径积分的离散化形式，其中仅出现Plebanski两种形式，并且其中连接自由度已被积分。我们称之为纯几何的普列班斯基-霍尔斯特路径积分。在以前的工作中，其中一个作者参与，Plebanski-Holst路径积分的测量因子与连接和两个形式的变量进行了计算。然而，在将该测度离散化并将其并入自旋泡沫求和之前，必须对联系进行积分，以获得路径积分的纯几何形式。本文的主要任务是计算这种纯几何路径积分，并采用两种独立的方法。附录中讨论了规范固定和由此产生的路径积分的背景独立性。
2013-08-13 gr-qc hep-th
Hubble Meets Planck: A Cosmic Peek at Quantum Foam
如果时空经历量子涨落，电磁波阵面在时空中传播时将获得方向和相位的不确定性。这些不确定性可以在遥远类星体的干涉观测中表现为条纹可见度的降低。甚大望远镜和凯克干涉仪可能即将探测时空波动，我们也认为，这对宇宙学有影响，需要暗能量/物质的存在，临界宇宙能量密度，并在当今时代加速宇宙膨胀。
2007-01-22 astro-ph gr-qc hep-th
Probabilities in Quantum Cosmological Models: A Decoherent Histories Analysis Using a Complex Potential
在由惠勒-德威特方程描述的简单宇宙学模型（小超空间模型）的量子化中，一个重要的步骤是从波函数构造概率分布，回答各种物理学问题，例如系统在其整个历史的任何阶段进入给定位形空间区域的概率。一个标准但启发式的过程是在WKB近似中使用波函数（的分量）的通量。这给出了合理的半经典结果，但缺乏一个基本的运营商形式主义。在本文中，我们解决的问题，构建概率分布的惠勒-德威特方程使用的退相干历史方法的量子理论。我们表明，在量子宇宙学中的适当的类算子（广义字符串的投影仪）很容易构造使用一个复杂的潜力。我们推导出进入或不进入配置空间中的一个或多个区域的类操作符。它们与哈密尔顿算子交换，有一个合理的经典极限，并与交集数算子密切相关。我们表明，振荡WKB解决方案的惠勒-德维特方程给出近似的退相干的历史，作为叠加的WKB解决方案，只要配置空间的区域是足够大的。相应的概率相吻合，在半经典近似，与标准的启发式程序。简而言之，我们展示了量子宇宙学中通常的启发式解释方法的定义良好的算子形式主义。
2009-09-14 gr-qc
Decoherent Histories Analysis of Minisuperspace Quantum Cosmology
介绍了简单宇宙模型（小超空间模型）退相干历史量子化的最新结果。最重要的问题是从波函数中构造一个概率分布，以回答各种物理问题，如系统在其整个历史中的任何阶段进入给定位形空间区域的概率。一个标准但启发式的过程是使用WKB近似中的波函数（的分量）的通量作为概率。这给出了合理的半经典结果，但缺乏一个基本的运营商形式主义。在这里，我们提供了潜在的形式主义，推导概率分布与惠勒-德威特方程使用的退相干历史方法的量子理论，广义量子力学形式主义的基础上开发的哈特尔。关键步骤是构造表征物理兴趣问题的类算子。利用非相对论性量子力学中到达时间问题的退相干历史分析，我们证明了量子宇宙学中合适的类算子很容易使用复势来构造。不进入位形空间区域的类算子由$S$ -矩阵给出，用于散射定域在该区域的复势。因此，我们推导出进入配置空间中的一个或多个区域的类运算符。该类算子与哈密顿算子可交换，有一个合理的经典极限，并与交集数算子密切相关。相应的概率相吻合，在半经典近似，与标准的启发式程序。
2011-08-30 gr-qc hep-th quant-ph
The Interpretation of Quantum Cosmology and the Problem of Time
霍金在量子宇宙学的发展中扮演了重要的角色，它经常遇到与量子引力中的时间问题和与量子理论基础有关的一般问题有关的实质性概念和技术困难。在这方面的贡献斯蒂芬的60岁生日会议，我描述了一些最近的工作，其中退相干历史的方法，量子理论是用来解释简单的宇宙模型，也许阐明了一些这些困难。
2002-08-08 gr-qc
The relation between Geometry and Matter in classical and quantum Gravity and Cosmology
本论文的主要研究内容分为两个方面：经典宇宙学和（圈）量子引力。第一部分涉及具有一个幻影和一个标量场的宇宙学模型，该模型提供了未被观测排除的“超加速”情景，从而探索了标准λ CDM情景的替代方案。第二部分涉及自旋泡沫方法（圈）量子引力，这是一个尝试，提供一个“总和的历史”制定的引力量子跃迁振幅：这里提出的研究集中在一个通用的自旋泡沫模型的面振幅量子引力。
2011-04-18 gr-qc
Quantum Mechanics in the Light of Quantum Cosmology
我们为整个宇宙勾勒出一个量子力学框架。在这个框架内，我们提出了一个计划，用于描述熟悉经验的准经典领域的量子宇宙学的最终起源，并描述测量过程的特征。在量子力学中，预言是由一系列不同历史的概率来做出的。概率只能分配给近似退相干的历史集合。定义了退相干的概念，并对退相干的机理进行了综述。退相干需要对宇宙的不同历史进行足够粗粒度的描述。一个准经典域由一个分支集的替代消相干的历史，描述了一个粗粒化，最大限度地改善一致的消相干，与个别分支，表现出高水平的经典相关性的时间。由于初始条件和基本粒子的作用函数，在宇宙中出现了一个准经典区域。是否所有的拟经典域都是大致等价的，还是存在各种本质上不等价的拟经典域，这是一个重要的问题。一个测量是一个准经典域中变量的相关性。观测器（或信息收集和利用系统）是一个复杂的适应系统，它已经发展到利用准经典域的相对可预测性。我们认为，要解决量子力学提出的许多解释问题，不是通过进一步仔细研究这个问题，因为它适用于可重复的实验室情况，而是通过检查宇宙的替代历史，源于它的初始条件，并研究准经典域的问题。
2018-03-13 gr-qc quant-ph
The geometrization of matter proposal in the Barrett-Crane model and resolution of cosmological problems
我们给出了在早期宇宙宇宙学的当前问题的概述，并考虑这些问题的潜在解决方案，在一个尚未新生的自旋泡沫宇宙学。该模型是量子引力的巴雷特-克兰模型，以及流形复体到包括圆锥奇点的复体的推广。
2003-06-17 astro-ph gr-qc
Introductory Lectures on Quantum Cosmology (1990)
我们描述的现代方法量子宇宙学，由哈特尔和霍金，林德，Vilenkin和其他人发起。主要目的是解释如何确定宇宙学初始或边界条件的给定量子理论对晚期宇宙的影响。包括一个广泛的参考文献清单，以及文献指南。它还包括WKB解释的详细处理，这与作者即将发表的关于量子宇宙学的退相干历史方法的文章有关。
2009-09-14 gr-qc
Consistent probabilities in loop quantum cosmology
任何量子宇宙学理论的一个基本问题是如何将概率分配给各种量子事件或事件序列，如奇点或反弹的发生。在以前的工作中，我们已经证明了这个问题可以成功地解决在一致的历史方法的量子理论的惠勒-德威特量子化宇宙模型。在这项工作中，我们推广到精确可解的循环量子化的空间平坦，均匀和各向同性的宇宙学来源于一个无质量，最小耦合的标量场称为sLQC的分析。我们提供了一个明确的，严格的和完整的消相干的历史制定这个模型，并计算发生量子反弹与奇点的概率。使用的标量场作为一个新兴的内部时间，我们表明，通用的国家，在这个模型中发生的奇异性的概率为零，反弹是统一的，补充了早期的研究在这个理论中的体积和物质密度的期望值。我们还表明，从一致的历史的角度来看，在这个模型中的所有状态，无论是量子或经典，实现任意大的体积在无限的“过去”或“未来”标量“时间”的限制，在这个意义上，波函数评估在任何固定值的体积消失在该限制。最后，我们简要地讨论了某些误解的效用一致的历史方法在这些模型。
2013-10-01 gr-qc quant-ph
Bohmian Histories and Decoherent Histories
Bohmian和退相干（或一致）的历史公式的量子力学的封闭系统的预测进行比较的历史-序列的替代品在一系列的时间。对于某些类型的历史，玻姆力学和退相干历史都可以在同一个数学框架中表述，在这个框架内它们可以进行比较。在这个框架中，玻姆力学和退相干历史用不同的算子表示给定的历史。因此，他们对历史概率的预测通常是不同的。然而，在一个理想化的测量模型中，玻姆力学和退相干历史的预测与测量结果记录的概率相吻合。因此，很难在实验上区分这些制剂。他们在量子宇宙学中对宇宙过去历史的描述可能有所不同。
2004-04-02 gr-qc quant-ph
New Hamiltonians for loop quantum cosmology with arbitrary spin representations
在圈量子宇宙学中，人们必须选择SU（2）不可约表示来计算完整性和正则化连接的曲率。在文献中所做的系统选择是在基本表示中工作，并且对与更高自旋标签相关的物理知之甚少。我们相信，对这种模糊性的理解是将圈量子宇宙学与完整的量子引力理论（如圈量子引力、其自旋泡沫公式或宇宙学群场论）联系起来的基础。我们在这个方向上迈出了一步，在这里提供了一个新的封闭公式的平坦FLRW模型正则化表示的任意自旋的哈密顿量。此外，该表达式在基本变量中是多项式的，这些基本变量对应于量子理论中定义良好的算子，考虑了所谓的逆体积校正，并且以统一的方式处理曲率的两种不同的正则化方案。在研究了单自旋和多自旋哈密顿量对应的有效经典动力学之后，我们研究了临界密度随表示数增加的行为，以及量子理论中差分方程的稳定性。
2016-12-22 gr-qc
Spacetime foam: from entropy and holography to infinite statistics and nonlocality
由于量子涨落，时空在小尺度上是泡沫状的。泡沫的程度被认为是一致的全息，一个原则预示着在物理学的黑洞熵。它关系到时钟和测量的最终精度以及量子计算的物理学。与现有的存档数据从哈勃太空望远镜的活动星系核，全息时空泡沫模型的宇宙学的应用程序需要存在的暗能量，我们认为，是由一个巨大的惰性“粒子”的极长波长。我们认为，这些“粒子”服从无限统计，其中粒子置换群的所有表示都可以发生，并且服从无限统计的系统中存在的非定域性可能与全息理论中存在的非定域性有关。我们还建议通过在遥远类星体的图像中寻找晕来检测时空泡沫，并认为它不会修改超高能宇宙射线谱中的GZK截止，并且它对来自遥远GRB的高能伽马射线的飞行时间差异的贡献太小而无法检测。
2008-02-28 astro-ph gr-qc hep-th
Populating the Landscape: A Top Down Approach
我们提出了一个宇宙学的框架，结合弦景观没有边界的初始条件。在这个框架中，振幅的替代历史的宇宙计算最终的边界条件。这导致了自上而下的宇宙学方法，其中宇宙的历史取决于所提出的精确问题。我们研究的观测结果，没有边界的初始条件的景观，并概述了一个计划来测试的理论。这在一个简单的模型景观中得到了说明，它承认宇宙有几种不同的暴胀历史。在景观中，只有少数可能的真空会被填充。我们还讨论了自上而下的方法在哪些方面不同于弦景观中的宇宙学方法，如永恒的通货膨胀。
2006-02-10 astro-ph gr-qc hep-th
Derivation of a Vacuum Refractive Index in a Stringy Space-Time Foam Model
有人认为，由于量子引力涨落引起的时空泡沫结构，在真空中传播的高能光子应该经历非平凡的折射率。最近的天体物理观测，特别是MAGIC合作组织对活动星系核Mk 501的观测，其灵敏度接近普朗克尺度，折射率线性依赖于光子能量。我们在这里提出了一个新的推导这个量子引力真空折射率，基于一个弦模拟的相互作用的光子与内部自由度在一个传统的介质。我们将时空泡沫模型化为高维宇宙学中大量时空中的D粒子气体，在高维宇宙学中，可观测的宇宙是一个D3膜。代表光子的开弦与D粒子的相互作用拉伸并激发了弦，随后衰变并以随光子能量线性增加的时间延迟重新发射光子，并且与弦的不确定原理有关。我们将这个推导与真空中量子引力折射率的其他描述联系起来。
2008-04-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Emergent Lorentzian Geometries from Spin-Foams and Group Field Theories
本文研究洛伦兹几何在自旋泡沫和群场论中的涌现，分析了谱维度流、洛伦兹Regge宇宙学的因果规则性，发展了Barrett-Crane模型的因果补全，并从GFT相干态中提取了与经典一致的宇宙学微扰。
2025-06-25 gr-qc hep-th math-ph
A model independent approach to the study of $f(R)$ cosmologies with expansion histories close to $Λ$CDM
我们提出了一个新的框架来研究$f(R)$引力的宇宙学，它完全避免了使用重建程序。这使我们能够很容易地获得一个定性的感觉有多少$Λ$ CDM模型不同于其他$f(R)$理论的引力在线性微扰理论的水平，共享相同的背景动力学的理论。这是通过使用标准模型独立的宇宙学参数，以开发一个新的动力系统制定的$f(R)$重力是免费的限制，必须首先指定的功能形式的$f(R)$。通过考虑一组有代表性的轨迹，这是无法区分的$Λ$ CDM，我们使用纯粹的定性参数，以确定这些模型偏离标准模型的程度，包括分析的线性增长率的密度波动，也是否遭受多尔戈夫-川崎不稳定性。我们发现，如果一个要求，晚时间$f(R)$宇宙学是观测接近的$Λ$ CDM模型，有一个更高的风险，它遭受多尔戈夫-川崎不稳定性。相反，人们越是试图构建一个物理上可行的晚期$f(R)$宇宙学，它就越有可能在观测上不同于$Λ$ CDM模型。
2021-05-19 astro-ph.CO gr-qc
One Bubble to Rule Them All
我们应用量子力学和量子宇宙学的原理来预测我们对经历虚假真空永恒膨胀的宇宙的局部观测的概率。在足够精细的层次上，宇宙的历史描述了由暴胀区域分隔开的泡沫宇宙的马赛克。我们表明，预测局部观测可以直接从组粗粒度的历史，只遵循一个单一的泡沫。这些粗粒度的历史既不包含关于我们不可观测的位置的信息，也不包含关于我们自己的气泡之外的不可观测的大尺度结构的信息。应用于无边界状态的假真空景观，我们预测我们的本地宇宙出现的最低能量的假真空的主导衰变通道。我们比较和对比这个框架的预测量子宇宙学的基础上，与传统的方法在宇宙学的测量问题。
2016-04-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bianchi I model in terms of nonstandard loop quantum cosmology: Quantum dynamics
我们在非标准圈量子宇宙学的背景下分析了量子Bianchi I模型。基本的可观测量被用来描述体积算符。体积算子的谱是下有界的，并且是离散的。这种离散性可能意味着时空在半经典水平上存在泡沫结构。结果描述在一个自由参数指定圈的几何形状，以确定在天体宇宙观测。量子模型的演化是由所谓的真哈密顿量产生的，这使得能够引入在所有实数的集合中取值的时间参数。
2011-03-02 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Arrows of Time and Initial and Final Conditions in the Quantum Mechanics of Closed Systems Like the Universe
一个模型量子宇宙学是用来说明如何出现的时间箭头在宇宙中的时间中立的动力学理论约束的时间不对称的初始和最终的边界条件表示的初始和最终的密度矩阵。在量子宇宙中，时间的箭头是由适当粗粒度的熵等量的增长或衰减的历史集合的概率来描述的。我们证明，这些历史集decohere的要求意味着两件事：（1）初始和最终条件之间的时间不对称性，这是时间箭头的基础。(2)由与单位密度矩阵成比例的最终密度矩阵表示的最终无差异状态如何与因果关系相一致，并且允许比任何其他最终状态更细粒度地描述模型宇宙的退相干历史。
2020-02-17 gr-qc
Life in an Energy Eigenstate: Decoherent Histories Analysis of a Model Timeless Universe
受量子宇宙学的启发，其中宇宙的波函数被总哈密顿量湮灭，我们考虑能量本征态中简单粒子系统的内部动力学。这样一个系统不具有唯一定义的时间参数，所有关于它的物理问题都必须在不涉及时间的情况下提出。我们特别考虑的问题，什么是系统的轨迹通过一组区域的配置空间不参考时间的概率？我们首先考虑经典的情况下，答案有各种形式的相空间概率分布函数。然后，我们考虑量子的情况下，我们分析这个问题使用的退相干历史方法的量子理论，适用于不涉及时间的问题。当历史是退相干的，概率近似符合经典的情况下，与相空间的概率分布所取代的Wigner函数的量子态。对于某些初始状态，退相干需要一个环境，我们计算所需的影响功能和检查它的一些属性。特别注意的是在建设中使用的内积（诱导或Rieffel内积），建设类运营商描述的历史，并在何种程度上reparametriization不变性尊重。我们的结果表明，简单的系统没有一个明确的时间参数可以量化使用的退相干历史的方法，并提取预期的经典极限。结果支持，对于简单的模型，通常的启发式建议与半经典波函数满足惠勒-德维特方程的概率分布函数。
2002-01-21 gr-qc
Consistent Probabilities in Wheeler-DeWitt Quantum Cosmology
我们给出了一个明确的，严格的框架计算量子概率的模型理论的量子引力。具体地说，我们构造了一个具有自由、无质量、最小耦合标量场的平坦Friedmann-Robertson-Walker宇宙学的Wheeler-DeWitt量子化的退相干泛函，从而为这个量子宇宙学模型提供了一个完整的退相干历史公式.退相干泛函被应用于研究关于模型的狄拉克（关系）观测值的预测;半经典态的行为和这种状态的叠加;并研究量子惠勒-德维特宇宙的奇异行为。在这个框架内，严格的公式计算相应的概率从波函数时，这些概率可能是一致的定义，从而取代早期的解释宇宙的波函数明确的建设。它是根据严格制定的标准，并在量子力学一致的方式，在这种量子化这些模型一般是奇异的。独立的状态的选择，我们表明，这些惠勒-德威特量子宇宙遇到奇点的概率是统一的。此外，还阐明了量子理论的历史公式与狄拉克观测量之间的关系。
2011-01-05 gr-qc quant-ph
Evolution in Quantum Causal Histories
我们提供了一个精确的定义和分析的量子因果历史（QCH）。一个QCH由一个离散的、局部有限的、因果的前时空组成，其中矩阵代数编码了每个事件的量子结构。量子态和可观测量的演化由因果相关事件处代数之间的完全正映射来描述。我们表明，这种局部描述的演变是足够的，酉演变可以恢复，无论它实际上应该是预期的。这种形式主义可以描述量子宇宙学，而不需要假设整体双曲性;因此它比惠勒-德维特方法更一般。QCH的结构也与因果集上的量子信息理论和代数量子场论密切相关。
2003-08-04 gr-qc hep-th
Holographic Quantum Foam: Theoretical Underpinnings and Observational Evidence
National Research Council Canada（加拿大国家研究委员会）；University of North Carolina（北卡罗来纳大学）
研究探讨全息量子泡沫（HQF）理论，指出其预测宇宙中存在暗物质领域，并通过观测GRB221009A的数据验证HQF对远距离点源模糊效应的预测。
2026-03-18 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
2-point functions in quantum cosmology
本文讨论了无质量标量场作为历史和的量子宇宙学的路径积分公式，特别是圈量子宇宙学。利用与相对论粒子的类比，我们给出了一个完整的概述可能的两点函数，导出顶点展开和组成法律，他们满足。我们澄清之间的联系使用组平均程序和那些在一个非参数化的框架定义。我们得出了一些结论的物理学的一个单一的量子宇宙和多重宇宙场论的作用，这些部门和内积被重新解释。
2011-08-30 gr-qc hep-th
Unimodular Loop Quantum Cosmology
单模引力是基于通常的爱因斯坦-希尔伯特作用量的修正，它允许人们用一个动力学宇宙学常数恢复广义相对论。它还有一个有趣的特性，即作为与宇宙学常数共轭的动量，它提供了一个突现的时钟变量。本文在平坦均匀各向同性圈量子宇宙学的框架下研究了么模引力的宇宙学约化及其量子化。结果表明，幺模时钟可以用来构造物理状态空间，并再现了以前的模型具有标量场时钟的基本特征。特别地，经典奇点被量子反弹所取代，这发生在与先前获得的相同的条件下。我们还发现，半经典性的要求要求的期望值的宇宙学常数是小的（普朗克单位）。自旋泡沫模型的关系也进行了研究，我们表明，使用的么模时间变量导致一个独特的顶点扩展。
2010-09-08 gr-qc hep-th
The Wheeler-DeWitt Quantization Can Solve the Singularity Problem
研究了具有无质量自由标量场的空间平坦Friedmann宇宙模型的Wheeler-DeWitt量子宇宙学。我们比较了一致性历史方法与德布罗意-玻姆理论在两种不同的量子化方案下应用于这个简单模型时的情况：类薛定谔量子化，它基本上是通过对正频率及其相关的牛顿-维格纳态的限制来取所得到的克莱因-戈登方程的平方根，或者诱导克莱因-戈登量子化，它允许正负频率在一起。我们表明，一致的历史方法可以给出一个精确的答案，关于存在的量子反弹的问题，当且仅当一个人采取单频的方法，并在一个单一的家庭的历史，即，一个家庭包含的历史属性的量子系统在只有两个特定的时刻：无限的过去和无限的未来。在这种情况下，正如Craig和Singh \cite{CS}所示，没有量子反弹。在任何其他情况下，关于量子反弹存在的问题在相容历史方法中都没有意义。相反，我们表明，如果考虑德布罗意-玻姆理论，总是有量子反弹发生在两个量子化方案的状态。因此，惠勒-德威特量子化不能解决宇宙学中的奇点问题的断言是不准确的。为了解决这个问题，不仅要指定所采用的量子解释，还要指定所选择的量子化方案。
2012-06-18 gr-qc hep-th
Cosmic expansion histories in massive bigravity with symmetric matter coupling
我们研究了宇宙膨胀的历史，大规模的双引力与一个可行的物质耦合，平等对待这两个度量。我们推导出有效度规的弗里德曼方程，通过该方程物质耦合到两个度规，并研究其解决方案。对于某些参数的选择，背景宇宙学与LCDM是相同的。更一般的参数产生动态的暗能量，它仍然可以与膨胀历史的观测结果相一致。我们研究感兴趣的具体参数的选择，包括极小模型，最大对称模型，和一个候选的部分无质量理论。
2015-01-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Spacetime Coarse Grainings in the Decoherent Histories Approach to Quantum Theory
我们调查的可能性，分配一致的概率，其特征在于，他们是否进入一个特定的子空间的封闭系统的希尔伯特空间在给定的时间间隔的历史集。特别是，我们调查的情况下，这个子空间是一个区域的配置空间。这对应于时空区域中一类特殊的粗粒化。我们考虑的到达时间问题和时间的问题，重新参数化不变的理论，例如在正则量子引力。推导了这些应用的退相干条件和概率。由此产生的退相干条件不依赖于限制传播子的显式形式，而限制传播子的显式形式对于诸如量子宇宙学中的应用之类的推广是有问题的。与此密切相关的是隧穿时间和量子芝诺效应的问题。一些解释性的评论的结论，我们讨论了这种形式主义的适用性，以处理到达时间的问题。
2007-04-30 gr-qc quant-ph
Non-Gaussianity in Island Cosmology
本文利用二阶微扰方程，全面计算了岛宇宙中原初曲率微扰的非高斯性。我们发现，对于光谱指数$n_s\simeq 0.96$，这是目前的观测所青睐的，非高斯水平$f_{NL}$看到的岛屿将一般位于30 $\sim$ 60之间，这可能是未来的观测测试。在景观中，岛屿宇宙是人类学上可接受的宇宙历史之一。因此，从某种意义上说，所获得的结果意味着接下来的观测，特别是对非高斯性的测量，将对弄清楚我们在景观中的位置是如何填充的具有重要意义。
2009-04-24 astro-ph gr-qc
Quantum Pasts and the Utility of History
从现在的数据我们可以预测未来，追溯过去。这些预测和追溯是针对历史的--最简单的是事件的时间序列。量子力学给出了在退相干的一组可选历史中各个历史的概率。本文讨论了与量子宇宙学中预测和回溯之间的区别有关的几个问题：经典回溯和量子回溯之间的区别，过去的持久性，为什么我们预测未来但记住过去，重建过去的性质和效用，以及历史效用的信息论度量。(Talk在诺贝尔学术研讨会上发表：基本量子概念和现象的现代研究，Gimo，瑞典，1997年6月13-17日）
1997-12-02 gr-qc quant-ph
Lorentzian quantum cosmology goes simplicial
我们采用离散（洛伦兹）Regge演算的方法来分析洛伦兹量子宇宙学模型，特别关注早期宇宙的无边界提案的离散类似物。我们使用一个简单的4-多面体，一个细分的4-多面体和离散的3-球壳作为三角剖分来模拟一个封闭的宇宙与宇宙学常数，并检查这些不同的选择的半经典路径积分。我们发现，壳给出了良好的协议与连续的结果为小值的标度因子，特别是为更精细的离散化的边界3-球，而简单的和细分的4-多面体只能与连续在某些制度相比，特别是不能捕捉过渡从欧几里德几何与小的标度因子到一个大的洛伦兹。最后，我们考虑一个封闭的宇宙充满尘埃粒子和离散的3球壳。该模型可以很好地近似连续介质的情况。我们的研究结果嵌入在一个离散的设置，它可能是更自然地定义的无边界的建议，并准备其讨论范围内的自旋泡沫。
2022-01-17 gr-qc hep-th
Joint reconstructions of growth and expansion histories from stage-IV surveys with minimal assumptions I: Dark Energy beyond $Λ$
结合超新星，重子声学振荡和红移空间畸变数据从下一代（第四阶段）宇宙学调查，我们的目标是重建膨胀的历史，以大红移使用前向建模的$f_{\mathrm DE}(z) = ρ_\mathrm{DE}(z)/ρ_\mathrm{DE,0}$高斯过程（GP）。为了重建宇宙学量在高红移，很少或没有数据，我们采用了一种新的方法来GP强制执行以下最小的假设：a）我们的宇宙学对应于一个平坦的Friedman-Lemattre-Robertson-Walker（FLRW）宇宙; b）爱因斯坦德西特（EdS）宇宙在大的红移。这使得我们能够从重建的背景膨胀历史重建扰动增长历史。假设各种DE模型，我们表明我们的重建方法的能力，以区分它们从$Λ$ CDM在$\gtrsim2σ$。
2022-06-28 astro-ph.CO gr-qc
