Universal signature of quantum entanglement across cosmological distances
虽然暴胀的范式已经被广泛研究,以证明我们宇宙中的宏观不均匀性是如何起源于量子涨落的,但大多数已有的文献忽略了涨落场模式之间的纠缠在其可观察到的预测中所起的关键作用。在本文中,我们进口技术从量子信息理论揭示迄今未发现的预测通货膨胀,反过来,信号如何量子纠缠跨越宇宙尺度可以影响大尺度结构。我们的主要观点是,可观察到的长波长模式必须是开放量子系统的一部分,这样量子涨落才能在短波长模式的环境中退相干。通过假设最简单的单场暴胀模型,并考虑引力作用的首阶相互作用项,我们得到了这种不可避免的纠缠的可观测效应的普遍下界。
2021-07-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Bell experiment during inflation: probing quantum entanglement in tensor fluctuations through correlations of primordial scalar curvature perturbations
University of Barcelona(巴塞罗那大学);Università degli Studi di Padova(帕多瓦大学);INFN, Sezione di Padova(意大利国家核物理研究所帕多瓦分部);INAF- Osservatorio Astronomico di Padova(意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台);ICREA(加泰罗尼亚高级研究院)
本文提出了一种方法,通过标量和张量扰动的关联性测试贝尔不等式,以探测暴胀期间原始扰动的量子起源,展示了如何通过标量八点相关函数的因子化来验证量子纠缠的影响。
2026-03-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Imprint of entanglement entropy in the power spectrum of inflationary fluctuations
如果暴胀子耦合到填充后暴胀阶段的其他自由度,则这种耦合修改暴胀子\emph{during}暴胀的动力学。我们认为轻费米子汤川耦合到暴胀子作为“不可观测”的自由度集成的总密度矩阵。追踪这些自由度产生一个\emph{mixed}密度矩阵,其时间演化由有效场论描述。我们表明,耦合导致丰富的费米子对生产的超哈勃暴胀子波动,导致\emph{growth of entanglement entropy during inflation}。暴胀子涨落的功率谱特征在于尺度不变性违反$\mathcal{P}(k) = \mathcal{P}_0(k)\,\,\exp\{8\,ξ_k\}$,并对\emph{index and its running directly correlated with the entanglement entropy}进行了修正:$S_{vN} = - \sum_{k} \Big[ \ln(1-ξ_k) + \frac{ξ_k\,\ln(ξ_k)}{1-ξ_k} \Big]$。对于超哈勃起伏,我们发现$ξ_k = -\frac{Y^2}{48π^2}\Big\{2\,N_T\,\ln(k/k_f) + \ln^2(k/k_f)\Big\}$与$Y$汤川耦合,$N_T$的e-折叠的总数在通货膨胀期间,和$k_f$的“枢轴”规模对应的模式,在通货膨胀结束时穿过哈勃半径。
2018-07-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Entanglement Entropy of Cosmological Perturbations
我们证明了起源于极早期宇宙中量子真空涨落的宇宙学扰动的熵,包括主导非线性相互作用的贡献,可以被看作亚哈勃模和超哈勃模之间的动量空间纠缠熵.这些模式之间的相互作用,导致退相干的超哈勃波动,这反过来又导致一个非零熵的约化密度矩阵对应的超哈勃不均匀性。特别是,将其应用于暴胀宇宙学揭示了主导阶非线性产生的纠缠熵主导来自真空态的压缩,除非通货膨胀持续很短的时间。此外,要求这个纠缠熵小于标准宇宙学辐射阶段开始时的热熵,会导致暴胀持续时间的上限,这与从跨普朗克审查猜想中获得的结果相似。
2020-11-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Superhorizon entanglement from inflationary particle production
本文在非最小耦合大场暴胀中计算粒子产生诱导的亚/超哈勃模式纠缠熵,并与混沌及小场山顶模型比较,表明慢滚期熵快速增长且大场情形通常更高。
2023-12-18 astro-ph.CO gr-qc
Entanglement in Cosmology
本文计算无质量场在暴胀至辐射主导时期球形区域内的纠缠熵演化,揭示模式压缩与体积项的作用,并提出再加热可能源于量子纠缠。
2024-03-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Multipartite entanglement features of primordial non-gaussianities
研究通过纠缠距离方法量化了膨胀过程中立方非高斯扰动的多体纠缠特征,并探讨了膨胀参数对相关性的影响。
2025-11-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The special case of slow-roll attractors in de Sitter: Non-Markovian noise and evolution of entanglement entropy
研究暴胀微扰在近de Sitter背景下的开放量子系统演化,推导Fokker-Planck方程分析退相干与纠缠结构,发现复相干等非马尔可夫现象仅存在于吸引子解中,并探讨了超慢滚阶段的记忆效应。
2024-11-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonlocal Entanglement and Directional Correlations of Primordial Perturbations on the Inflationary Horizon
模型的开发,以估计与“幽灵般的”非局部相关性的宇宙扰动的遗迹暴胀视界,类似于以前假设的黑洞事件视界的信息的属性。标量曲率扰动估计出现的无量纲功率谱密度$Δ_S^2\approx H t_P$,产品的暴胀膨胀率$H$与普朗克时间$t_P$,大于标准的暴胀子波动。目前的测量的频谱被用来推导出在慢卷背景中的有效电位的参数的约束。它表明,幽灵般的非局部性可以创建统计均匀和各向同性的原始曲率扰动,最初是定向反对称的。新的统计估计的开发,以研究独特的签名在CMB各向异性和大规模星系调查。
2019-04-30 astro-ph.CO gr-qc quant-ph
Limits on Entanglement Effects in the String Landscape from Planck and BICEP/Keck Data
我们认为观测极限的建议模型的字符串景观的通货膨胀。在这种情况下,宇宙中长波长模式的纠缠量子态的退相干效应导致弗里德曼方程的修改和暴胀动力学的相应修改。Holman、Mersini-Houghton和Takahashi之前的工作表明,这种效应可以解释宇宙微波背景(CMB)中众所周知的异常现象,例如大尺度上的能量缺乏以及WMAP和普朗克卫星都看到的“冷点”。在本文中,我们计算这些纠缠的限制从普朗克CMB数据结合BICEP/Keck偏振测量,并没有发现可观察到的调制的功率谱从景观纠缠的证据,并没有可观察到的CMB异常的来源。最初提出的模型与指数潜力被排除到高的意义。假设一个Starobinsky型$R^2$暴胀模型,这是符合CMB约束,数据放置的$2σ$下限$b > 6.46 \times 10^7\ {\rm GeV}$的超对称性破缺尺度与纠缠校正。
2016-11-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Generating Entangled Inflationary Quantum States
纠缠暴胀量子态提供了一个有趣的替代标准Bunch-Davies真空。虽然它们可以从有效初始状态理论的角度来看待,但一直不清楚这些状态是如何产生的。使用一个模型,涉及两个标量场$Φ,Σ$,我们表明,如果{ \em两个}字段分别有非零的时间依赖的期望值$ϕ,σ$,如果相互作用势$V(Φ,Σ)$时,在这些期望值进行评估有$\partial_ϕ\partial_σV(ϕ, σ)\neq 0$,这可以作为一个源项的纠缠内核描述的状态在高斯近似的期望值。我们还展示了如何立方之间的相互作用的度量扰动$ζ$和标量$Σ$可以用来产生一个源项纠缠。
2019-02-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation as a Solution to the Early Universe Entropy Problem
早期宇宙存在着“熵问题”,即为什么宇宙开始时熵值极低,后来又是如何演化成如此高的熵值的?长期以来,人们一直认为暴胀不可能是解决方案,因为它需要极低的熵才能发生。然而,我们指出,由于暴胀总是伴随着一个视界,正确的暴胀概率与量子纠缠熵,这应该是原则上大于以前考虑的。这促使我们通过计算早期宇宙中宇宙学纠缠熵的演化来重新审视这个问题。我们调用一个玩具模型的非线性广义Chaubergin气体(GCG),它的优点是提供了一个平滑和统一的过渡之间的通货膨胀时期和辐射主导的时代。我们发现,在暴胀开始后不久,总的纠缠熵迅速下降到最小值,然后在暴胀和辐射时期的其余部分单调上升。这表明宇宙不需要从一个极低的熵开始;它的小可以自然地由暴胀本身的动力学引起。我们相信,我们的计算在很大程度上抓住了熵演化的基本特征,并可以为我们提供超越玩具模型的见解。
2013-05-01 astro-ph.CO gr-qc
Superhorizon entanglement entropy from particle decay in inflation
在暴胀宇宙学中,由于缺乏运动学阈值,所有粒子状态都会衰变。初始单粒子态的衰变产生一个\emph{entangled quantum state of the product particles}。我们推广和推广了一种显幺正的场论方法,得到了量子态的时间演化。研究了de Sitter时空中具有立方耦合的质量为$M\ll H$的光标量场的衰变。辐射修正的特点是红外增强表现为极点在$Δ=M^2/3H^2$和我们得到的量子态在$Δ$展开。在$Δ$中,描述亚视界波矢粒子衰变的纯态密度矩阵由超视界量子的发射决定,描述\emph{entanglement between superhorizon and subhorizon fluctuations and correlations across the horizon}。通过对超视界自由度的追踪,得到了混合态密度矩阵,并由此得到了纠缠熵。随着\emph{physical}体积的增加,熵逐渐增大,这是因为有更多的衰变产物模穿过哈勃半径。一个推广到本地化波包。讨论了单粒子态级联衰变为多粒子态的过程。我们推测\emph{possible}的影响,这些结果的非高斯性和"低多极异常“的CMB。
2014-03-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Implication of island for inflation and primordial perturbations
本文利用岛规则重新审视暴胀e折数的熵约束,证明该约束可能不存在,并指出暴胀后观测到的原初扰动信息通量遵循Page曲线,扰动谱在大尺度上呈现类Page抑制。
2023-05-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Entanglement masquerading in the CMB
本文针对CMB观测数据,开发了微扰框架来探索暴胀期间由“滚动”旁观标量场自然产生的纠缠态,发现大多数纠缠态与Planck数据一致,但需扩展框架以更系统地探索数据偏好。
2023-07-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum Gravity Constraints on Inflation
我们研究了量子引力对暴胀模型建立的约束。我们的方法是基于要求与给定的暴胀模型相关联的熵小于德西特熵。我们给出了两种确定暴胀熵的方法,一种是基于"单位面积比特数",另一种是基于纠缠熵。transPlanckian平坦方向的存在,对于CMB中的大张量模是必要的,与比de Sitter空间所允许的更大的暴胀熵相关。独立地,这些技术也限制或排除德西特模型与大秩规范群和高UV截止,如赛道膨胀或KKLT建设。
2012-05-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Production of ultralight dark matter from inflationary spectator fields
本文研究超轻标量旁观者场在暴胀期间的粒子产生,构建一阶相互作用拉格朗日量并量化超视界产生,发现其贡献不可忽略且在超Hubble尺度显著增强。
2024-01-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Entanglement Entropy as a Probe Beyond the Horizon
该研究解析证明德西特空间中宇宙膨胀会诱导出与系统尺寸对数相关的纠缠熵项,系统可延伸至视界外,其尺寸可对应有限宇宙大小或暴胀初首个脱视界模式的波长,为探测视界外物理提供新思路。
2024-07-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Enhanced power on small scales and evolution of quantum state of perturbations in single and two field inflationary models
在过去的几年里,随着对合并的双黑洞产生的引力波的探测,人们对了解这些黑洞是否起源于早期宇宙的文献产生了相当大的兴趣。如果在小尺度上的原始标量功率相比于在大尺度上的COBE归一化幅度被大大提高,那么,这样一个增加的功率可以导致大量的原始黑洞的产生,这些黑洞可以构成今天冷暗物质密度的一个重要部分。近年来,人们建立了许多涉及单个或两个标量场的暴胀模型,这些模型在小尺度下的能量得到了增强。在这项工作中,我们研究的量子态的曲率扰动的单场和双场模型的暴胀使用压缩,纠缠熵或量子不和谐的措施的演变。我们发现,在单场模型和双场模型中,模式的压缩程度在一定程度上(与仅涉及慢滚的情况相比)比表现出增加的标量功率的模式有所增强。此外,我们表明,在两个领域的模型中,纠缠熵与曲率扰动,到达时的等曲率扰动已被追踪出来,也增强了小尺度。我们也借此机会讨论了在双场模型下纠缠熵与量子不协调的关系。最后,我们简要讨论了结果的更广泛的影响。
2022-08-17 astro-ph.CO gr-qc
Cosmology and entanglement
在本文中,我们提出的问题,量子涨落在暴胀过程中的量子到经典的过渡,特别是纠缠的演化问题。在一个一般性的介绍,三个具体的最近的作品进行了讨论,在一些更详细的得出一些结论,这些研究的现状。
2009-04-15 astro-ph.CO quant-ph
Entangled states as a probe of early universe history: a Higgs case study
本文以类希格斯势的旁观者标量场为案例,研究暴胀期间纠缠如何将相变特征和暴胀能量尺度印记到宇宙学可观测量上,并分析其在原初功率谱和CMB残差中的可区分性。
2024-05-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Multi-Stream Inflation: Bifurcations and Recombinations in the Multiverse
在这封信中,我们简要回顾了多流暴胀方案,并讨论了它在弦论景观和暴胀多元宇宙中的意义。在多流暴胀中,暴胀轨迹遇到分叉。如果这些分叉处于暴胀的可观测阶段,那么可能会发生有趣的观测效应,例如CMB中的域围栏,非高斯性,特征和不对称性。另一方面,如果分叉发生在永恒暴胀阶段,它提供了一种永恒暴胀中泡沫宇宙的另一种创造机制,以及一种局部终止永恒暴胀的机制,这降低了永恒暴胀的度量。
2010-01-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Amplifying quantum discord during inflationary magnetogenesis through violation of parity
本研究考察暴胀期间非共形耦合且宇称破缺的电磁场傅里叶模量子态演化,发现宇称破缺会使一种偏振态的压缩振幅和量子失谐增强、另一种减弱,并指出其与德西特宇宙中带电量子标量场模行为的相似性。
2023-11-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Multiple Field Inflation and Signatures of Heavy Physics in the CMB
在这篇硕士论文中,我们研究了多场暴胀和超引力下暴胀模型的紫外敏感性。我们首先介绍暴胀及其目前的观测状况。然后,我们提供了一个多场暴胀的研究文献综述。我们翻译之间的不同符号和定义中使用的各种文件和研究不同的近似方案和它们的制度的有效性。最后,我们从最近的文献中的多场暴胀模型进行了数值研究。我们研究当前和未来的实验是否能够检测到这些模型中额外字段的存在。
2015-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation with Multi-Vector-Hair: The Fate of Anisotropy
我们研究多向量场的暴胀。在暴胀子和向量场之间存在非平凡耦合的情况下,无毛猜想不成立,出现了向量毛。然而,在均匀耦合的情况下,我们发现宇宙在经过短暂的各向异性暴胀阶段后,会接近一个各向同性的终态。对于一般的耦合,我们数值计算表明吸引子是各向异性的膨胀。即使在这些情况下,事实证明,膨胀总是倾向于使宇宙膨胀中的各向异性最小化。
2012-10-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Influence on observation from IR divergence during inflation -- Multi field inflation --
我们提出了一种方法来规范在暴胀过程中产生的波动,其红外(IR)校正发散几何。在单场暴胀模型的情况下,最近,我们提出了一种解决IR发散问题的方法。在那里,我们引入了新的扰动变量,更好地模仿实际可观察的波动,并证明了这些变量的关联函数的规律性。在本文中,我们将以前的讨论推广到多场暴胀模型。我们表明,只要我们考虑的情况下,非线性相互作用作用的有限的持续时间,可观察到的波动是免费的IR发散的多场模型,太。与单场模型不同,在讨论观测量时,我们需要考虑量子退相干的影响,它从宇宙早期自然形成的初始量子态所包含的各种可能性中提取出宇宙的独特历史。
2009-07-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Anisotropic Hyperbolic Inflation
本研究通过引入规范场扩展双曲暴胀,发现四类吸引子解,并利用动力学系统方法分析稳定性,揭示标准慢滚暴胀在多标量-规范场场景中的普遍去稳定化。
2021-09-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
An effective field theory during inflation: reduced density matrix and its quantum master equation
我们研究了类暴胀标量场--“系统”与另一个标量场--“环境”在de Sitter暴胀过程中的超哈勃涨落的功率谱。通过对环境自由度的积分,得到暴胀子涨落的约化密度矩阵。这些被认为是无质量的,并且作为\emph{proxy}与引力共形耦合,以描述在整个膨胀过程中保持亚哈勃的自由度。密度矩阵的时间演化由一个量子主方程描述,该方程描述了真空态的衰变、粒子和关联对的产生以及超、亚哈勃自由度之间的量子纠缠.量子主方程提供了一个非微扰的重建长期的条款,从自能(环)修正的暴胀子波动。在这里研究的情况下,这些都是Sudakov型的双谱,导致在\emph{decay}的暴胀子波动的功率谱的视界交叉与随之而来的违反标度不变性。约化密度矩阵和它的量子主方程为研究长波长涨落的有效场论提供了一个强有力的非微扰框架。
2015-07-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Calculating Non-adiabatic Pressure Perturbations during Multi-field Inflation
等曲率扰动自然发生在由多个标量场组成的暴胀模型中。本文计算了由两个正则标量场组成的三种不同暴胀模型在暴胀结束时产生的等曲率扰动谱。在暴胀结束时存在的非绝热压力的量可以通过涡量的产生和随后的B模式极化的来源产生观测结果。我们比较了两种不同的定义的等曲率扰动,并显示这些数量如何在膨胀过程中以不同的方式演变。我们的结果是使用可供下载的开源Pyflation数值包计算的。
2012-01-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
No-boundary measure and preference for large e-foldings in multi-field inflation
量子引力的无边界波函数通常只赋予长周期暴胀非常小的概率。这是一个怀疑无边界波函数解释观测宇宙的理由。我们在多场暴胀的背景下研究了无边界的建议,看看场的数量是否会改变这种情况。对于一个简单的模型,我们发现无边界波函数确实可以给出更高的充分暴胀的概率,但所涉及的场的数目必须非常高。
2013-07-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Multi-field open inflation model and multi-field dynamics in tunneling
我们考虑了一个多场的开放式暴胀模型,其中一个场控制着从假真空中的量子隧穿,而另一个场控制着从假真空衰变中成核的气泡内的慢卷暴胀。我们称前者为隧道场,称后者为暴胀子场。在两个场之间的相互作用可以忽略的极限下,假真空衰变可以用科尔曼-德卢西亚瞬子来描述。在这里,我们考虑到两个场之间的耦合,明确地构造一个简单的四次势模型的多场瞬子。我们还解决了气泡内的标量场的演化。我们发现我们的模型成功地实现了开放通货膨胀。这是第一个用简单势实现的开放暴胀的具体、可行的模型。然后,我们研究了多场动力学对假真空衰减的影响,特别是对隧穿率的影响。我们发现,隧道速率增加一般相比,单场的情况下,虽然增加是小的,除非暴胀影响的瞬子解决方案。
2011-11-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Multi-Stream Inflation
我们提出了一个“多流”暴胀模型,它是一个近似对称性自发破缺和恢复的双场模型。我们计算了该模型中的密度扰动和非高斯性。我们发现,这个模型可以有大的,规模依赖,并可能振荡的非高斯性。我们还注意到,我们的模型可以产生的CMB功率谱和半球功率不对称的功能。
2009-07-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Gaussianity Consistency Relation for Multi-field Inflation
虽然原始扰动的“局部形式”双谱的检测将排除所有单场暴胀模型,但多场模型仍然是允许的。我们表明,多场模型所描述的$δN$形式主义遵守$f_{\rm NL}$和本地形式的{ \it三谱}振幅,$τ_{\rm NL}$,使$τ_{\rm NL}>\frac12(\frac65f_{\rm NL})^2$与可能的对数尺度的依赖性之间的不等式,提供2-循环项是小的。检测到违反这个不等式将排除大多数多场模型,挑战暴胀作为一种机制,产生原形扰动。
2011-05-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Multi-field G-inflation
我们提出了一个多域扩展的(广义)G-膨胀,基于协变多伽利略和他们的推广保持二阶场方程。我们计算了宇宙学扰动的二次作用量。通过比较宇宙学扰动的计算公式,指出多场DBI伽利略暴胀不包含在多场广义G暴胀中.结果表明,广义协变多伽利略理论不是最一般的二阶场方程多标量张量理论。
2013-10-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Position Space CMB Anomalies from Multi-Stream Inflation
临时畴壁是在多流暴胀的分叉时期产生的。计算了这种畴壁对旁观者场扰动的观测效应,我们认为暴胀扰动与旁观者场的情况有相似之处。畴壁在天空中诱导出一个优先方向,影响扰动的角分布。产生多极子的相关抑制以及在优选方向上的多极矩的对准。多流暴胀的其他观测方面,包括半球不对称性和冷点也简要回顾。
2013-10-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
More fields are different: Stochastic view of multi-field inflationary scenario
该研究从随机视角探讨多场暴胀,发现小噪声区域下场的数量决定暴胀终止与否,极多场的暴胀或无法形成可观测宇宙,揭示场数量对暴胀结局的关键影响。
2025-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Multi-Stream Inflation in a Landscape
暴胀有一些隐藏的观测量,例如位置空间中的局部特征,当只考虑一个暴胀轨迹时,这些特征不会显现出来。为了解决这个问题,我们调查的通货膨胀动态景观模仿随机潜力。我们计算了多流通货膨胀中通货膨胀轨迹分岔的概率。根据随机凸点的形状和凸点之间的距离,在潜在的,有一个相变:在参数空间中的临界曲线的一侧等曲率波动指数放大,分叉变得非常可能。另一方面,分叉由随机行走主导,其中分叉不太可能发生。
2012-09-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Multi-field inflation and cosmological perturbations
本文对多场暴胀和宇宙学扰动作了简要的评述。我们讨论方便和物理上有意义的基础上,扰动可以系统地研究。给出了规范固定规范固定条件的形式说明,并给出了两种规范中的微扰作用。我们还简要回顾了非线性扰动。
2016-08-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussianity beyond slow roll in multi-field inflation
我们研究了多场暴胀过程中产生的非高斯性。我们提供了一个精确的表达式的双谱参数f_NL,这是有效的慢滚制度以外,适用于某些类的暴胀模型。然后,我们研究了一个新的,精确的多场暴胀模型考虑的情况下,双谱增长到可观察的值在年底的通货膨胀。我们表明,在这种情况下,三谱也很大,甚至可以提供非高斯的主导信号。
2011-11-03 astro-ph.CO hep-th
Consistency relations in multi-field inflation
我们研究了多场暴胀中空间坐标变换的结果。在自发破缺的德西特等距中,只有共动规范中的伸缩保持了度规的形式,从而得到量子保护的斯拉夫诺夫-泰勒恒等式。利用连通格林函数和单粒子不可约格林函数,从两种不同的角度导出了宇宙学扰动的关联函数之间的对应相容关系。给出了最低阶的一致性关系,并发现即使在多场暴胀中,软极限的一致性关系也与物质扇区的细节无关。
2018-02-06 astro-ph.CO gr-qc hep-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
Multi-Stage and Multi-Field Inflation in Random Inflationary Landscapes
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics(哈佛-史密森天体物理中心);Laboratoire de Physique de l’École Normale Supérieure, ENS, CNRS, Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris Cité(巴黎高等师范学院物理实验室,ENS,CNRS,PSL大学,索邦大学,巴黎西岱大学);Tsinghua University(清华大学)
本文利用高斯随机势模拟暴胀景观,研究单阶段与多阶段暴胀的相对出现频率,发现多阶段暴胀轨迹比例随场空间维数增加而增大,并定义了相关量以分类轨迹性质。
2026-09-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Symmetries of the Primordial Sky
量子场论通常用于描述宇宙暴胀中大尺度引力扰动的起源,但它忽略了弯曲时空中的一个重要物理效应,即量子模之间的非定域纠缠,而这种纠缠来自于它们对因果结构的引力效应。本文认为,在相干地保持非定域方向和因果关系的量子引力的不同模型中,原始扰动起源于突现暴胀视界的相干量子扭曲;此外,因果约束解释了在大角度间隔下测量的宇宙微波背景相关的近似对称性,这在标准图像中是高度反常的。因此,在大角度CMB图案中已经明显的对称性可能是量子引力中局域性和因果结构出现的独特标志。
2022-03-31 astro-ph.CO gr-qc
Running of scalar spectral index in multi-field inflation
我们计算了一般多场慢卷暴胀中标量谱指数的变化。通过在视界穿越时刻引入明确的动量依赖关系,我们可以直接找到运行。同时,我们可以区分准de Sitter背景和超视界演化的场涨落的贡献。
2015-05-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
(Multi-field) Natural Inflation and Gravitational Waves
本研究探讨了具有非最小耦合的自然暴胀模型,证明其满足观测约束,并预测未来干涉仪可探测其引力波背景,进而区分单场与多场暴胀。
2024-03-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On primordial trispectrum from exchanging scalar modes in general multiple field inflationary models
本文对具有广义动力学项的多场暴胀模型中交换中间标量模的原始三谱作了补充研究。连同计算不可约贡献的原始三谱在参考。[103],给出了广义多场模型的首阶本原三谱.
2010-10-06 astro-ph.CO hep-th
Multi-phase induced inflation in theories with non-minimal coupling to gravity
本文研究了具有两个平坦区域的感生暴胀现象:一个是大场区的类Starobinsky平台,另一个是Einstein框架势鞍点附近的较短平台。这种多相暴胀的情况可以用来解决经典宇宙学的问题。鞍点平台的膨胀与数据一致,并且可以具有任意低的尺度。这些结果在Higgs-Axion弛豫的背景下是有用的,并且在一定的限制下它们等价于$α$ -吸引子。
2016-07-08 astro-ph.CO hep-th
Towards multi-field D-brane inflation in a warped throat
研究了弯曲喉道中慢卷暴胀模型的暴胀动力学。暴胀是通过D-膜沿喉道径向的运动实现的,在后期阶段,不稳定性在角向发展。我们密切调查的慢滚阶段相关的单场电位,和完整的多场之一,包括角模式,这在以后的阶段变得重要。我们研究的不稳定性过程的主要特点,讨论其可能的后果,并确定的角度模式驱动的真空。
2010-11-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scale-dependent bias from multiple-field inflation
我们提供了一个公式的膨胀双谱的标度行为的“压缩”的限制,其中一个动量变得比其他两个小得多。这决定了在低波数时晕偏差的比例,将是下一代星系巡天的重要观测点。我们的公式允许它第一次被预测为一个通用的暴胀模型与多个轻,正则归一化的标量场。
2013-05-29 astro-ph.CO hep-th
On Primordial Black Holes and secondary gravitational waves generated from inflation with solo/multi-bumpy potential
众所周知,在早期宇宙的暴胀过程中,特别是当暴胀场具有一些非平凡的特征,可以打破慢卷条件时,会产生原始黑洞(PBH)。在这项研究中,我们研究了一个玩具模型的通货膨胀与颠簸的潜力,其中有一个或多个颠簸。我们确定了多凸点势在小尺度范围内可以产生多峰功率谱,从而可以预测不同质量范围内原初黑洞的产生。我们还考虑了球形和椭圆形坍缩形成PBH的两种可能性。最后,我们讨论了由二阶线性标量微扰产生的标量诱导引力波。
2022-07-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation in Multi-field Modified DBM Potentials
研究了非平衡随机矩阵理论过程中产生的随机势中的多场暴胀。我们做了一个新的修改的过程中,包括海森的元素和高度的潜力,类似于随机高斯场(RGF)之间的相关性。我们提出了超过50,000个暴胀模拟的结果,涉及5-100个领域。对于第一次,我们目前的结果$\mathcal{O}(100)$字段使用完整的“运输方法”,没有慢卷近似。我们的结论是,普朗克兼容性是一个共同的预测这样的模型,但显着的等曲率功率在年底的通货膨胀是可能的。
2018-10-18 astro-ph.CO hep-th
The Evolution of Non-adiabatic Pressure Perturbations during Multi-field Inflation
非绝热压力扰动自然发生在由一个以上的标量场组成的暴胀模型中。在膨胀结束时存在的非绝热压力的量可以通过曲率扰动的变化,涡的产生以及随后的B模式偏振的来源来产生观测结果。在这项工作中,在第13届马塞尔格罗斯曼会议上的介绍的基础上,我们给出了一个非常简短的概述,在多场暴胀模型的非绝热压力扰动,并描述了我们最近计算的频谱等曲率扰动产生在暴胀结束时的不同模型,其中有两个标量场。
2012-11-29 astro-ph.CO gr-qc
Initial conditions and sampling for multifield inflation
研究了多场暴胀的初始条件问题。在这些情况下,暴胀前的动力学可能是混乱的,即使在齐次极限下,也会增加暴胀开始对初始数据的敏感性。为了分析物理上等效的情况,我们比较了固定能量下的初始条件。由于能量密度单调减小,这确保了每个轨迹被计数一次且仅计数一次。我们提出了一个完整的分析,揭示了更大程度的长程序的混合通货膨胀,在一组“成功”的初始条件比以前明显。我们探讨了有效的光滑尺度的分形集成功的初始条件诱导的有限持续时间的前暴胀阶段。用于指定初始数据的先验信息的作用进行了讨论,在贝叶斯抽样。
2013-07-17 astro-ph.CO hep-th
Angular inflation in multi-field $α$-attractors
我们探讨了多场模型的暴胀动力学,其中的场空间度规是一个常曲率的双曲流形。这种模型被称为$α$ -吸引子,它们的单场机制在暴胀和超引力的背景下得到了广泛的研究。我们发现,在不同的区域的参数空间,这是由质量参数和双曲曲率跨度的多场暴胀轨迹。其中是一个新的动态吸引子沿边界的庞加莱光盘,我们称之为“角膨胀”。我们计算的绝热和isocurvature波动的演变在此制度,并表明,虽然isocurvature模式在此阶段的衰减,角膨胀期的持续时间可以改变单场预测的$α$ -吸引子。对于高度弯曲的场空间流形,这可能导致预测超出当前的观测范围。
2021-12-13 astro-ph.CO hep-th