Mapping curved spacetimes into Dirac spinors
我们展示了如何将弯曲时空中的狄拉克方程转化为平坦时空中的狄拉克方程。特别地，我们证明了在1+1维平坦时空中的自由无质量狄拉克方程的任何解都可以通过局部相位变换变换成在弯曲背景中的相应狄拉克方程的解，其中时空度规被编码成相位。这样，狄拉克方程的现有量子模拟器就可以自然地包含弯曲的时空。作为第一个例子，我们使用我们的技术，以获得解决方案的狄拉克方程在一个特殊的家庭有趣的时空在1+1维。
2017-01-11 gr-qc quant-ph
Thermal radiation in curved spacetime using influence functional formalism
推广到相对论性指数标度，并利用量子涨落噪声理论，已经证明一个真空（对于匀加速探测器、黑洞和德西特宇宙的情况，分别是林德勒、哈特-霍金或吉布斯-霍金）可以被理解为另一个真空中量子噪声的标度。我们更一般地探讨这个想法，以建立一个平坦时空和弯曲时空的类比。为此，我们首先研究一些著名的弯曲时空中自由场的噪声核，例如，带电黑洞的时空、克尔黑洞的时空、史瓦西-德西特时空、史瓦西反德西特时空和Reissner-Nordstrom-de Sitter时空。在这里，我们考虑所有这些时空和不同的真空状态的最大解析扩展。我们表明，指数尺度变换是辐射热性质的原因。
2022-02-02 gr-qc quant-ph
Entanglement Holonomy for Photon Pairs in Curved Spacetime
本文在克尔弯曲时空中解析求解最大纠缠光子对的偏振和乐，并据此定义和研究了不依赖于组分乘积态的纠缠和乐。
2024-08-05 gr-qc quant-ph
The empirical laws for Majorana fields in a curved spacetime
Division of Liberal Arts and Sciences, Aichi-Gakuin University（爱知学院大学人文学部）
本文研究了曲空间中Majorana场的经验定律问题，探讨了其可观察性及与QFTCS中真空概念缺失相关的挑战。
2026-02-18 gr-qc hep-th math-ph
Dynamical Casimir effect in curved spacetime
经历相对论运动的边界可以从量子真空波动中产生粒子，这种现象被称为动态卡西米尔效应。我们研究粒子的创造，更一般的量子场态的变换，由于弯曲时空中的边界运动。我们提供了一种新的方法，使广泛的轨迹和时空的影响的计算。我们将其应用到用于检测动态卡西米尔效应的实验方案中，现在采用史瓦西度规，并发现时空曲率导致的粒子创造中的新共振。最后，我们讨论了玻色-爱因斯坦凝聚体的声子场效应的一种可能的增强。
2017-07-05 gr-qc quant-ph
Complete complementarity relations in curved spacetimes
我们通过考虑一系列无穷小的局部洛伦兹变换，将完全互补关系扩展到弯曲时空，这意味着当量子穿过其世界线时，互补关系仍然有效，并且时空中不同点的互补关系是相连的。这一结果允许研究量子系统在时空中旅行时的这些不同互补方面。特别地，我们研究了这些不同的互补性质的大质量自旋$1/2$粒子在史瓦西时空中的行为。对于测地圆轨道，我们发现一个粒子的自旋态在可分态和纠缠态之间振荡。对于非测地圆轨道，我们注意到，这些振荡的频率变得更大的轨道越接近史瓦西半径$r_s$。
2021-03-15 gr-qc quant-ph
Numerical calculation of the relativistic acceleration of an electron in curved spacetime using the Dirac equation
将Dirac方程推广到弯曲时空，数值计算了均匀引力场中电子的相对论加速度。等效的结果也得到了分析使用的迭代方法，是不是基于WKB近似，这在过去已被广泛使用。使用史瓦西坐标，发现加速度与$(1-3v^2/c^2)$的因子成比例，这与粒子的经典测地线是一致的。这些技术可能有助于解决常用近似之间的差异。
2016-02-08 gr-qc quant-ph
Curved spacetimes in the lab
我们提出了一些新的想法，如何设计的模拟模型的量子场生活在弯曲的时空中使用超冷原子在光晶格。我们讨论了各种类型的静态和动态弯曲时空的光学装置的简单操作实现。这里介绍的例子包括正曲率和负曲率的二维空间以及齐次宇宙模型和度规波。它们中的大多数可扩展到三维空间。我们提到了弯曲时空中量子场论的一些有趣现象，这些现象可以在这种装载玻色子或费米子超冷原子的光晶格中模拟。我们还认为，微分几何的方法可以用来作为一种替代的数学方法，处理现实的非均匀光晶格。
2014-10-06 cond-mat.quant-gas gr-qc quant-ph
Duality Between Dirac Fermions in Curved Spacetime and Optical solitons in Non-Linear Schrodinger Model: Magic of $1+1$-Dimensional Bosonization
弯曲时空中的玻色化将大质量Thirring模型（自相互作用Dirac费米子）映射到广义sine-Gordon模型，两者都生活在$1+1$维弯曲时空中。应用这一对偶性，我们证明了在非相对论极限下，Thirring模型的费米子与非线性Kerr形式的非线性Scrodinger模型的孤子是一致的。我们讨论了后一种模型中的一种特殊的光孤子，并将其与Thirring模型中的费米子联系起来。
2019-11-20 hep-th nlin.PS quant-ph
Dirac equation in curved spacetime: the role of local Fermi velocity
本文研究了带电载流子在存在局部费米速度的弯曲狄拉克材料中的运动，给出了纳米卷曲柱面几何中该物理量的显式参数化，并讨论了相关的物理效应与可观测性质。
2023-11-24 cond-mat.mes-hall gr-qc hep-th
Noiseless subsystems and Bell inequalities in curved spacetime
我们研究使用无噪声子系统的量子信息处理双方谁不共享一个共同的参考系。特别是，我们专注于贝尔不等式在弯曲的空间，并概述了一个理论程序来测试一个贝尔不等式，展示了广泛的适用性，无噪声子系统。
2006-01-12 quant-ph
Zero energy states of Dirac equation in $(2+1)$-dimensional curved spacetime
研究了具有标量势的$(2+1)$维弯曲时空中的Dirac方程.然后，它表明，零能态是简并的，它们可以得到时，在$y$方向的动量$k_y$满足一定的约束条件，涉及的质量参数和标量势耦合。
2022-06-28 math-ph math.MP quant-ph
Quantum walking in curved spacetime: $(3+1)$ dimensions, and beyond
离散时间量子行走（QW）本质上是一个通过局域幺正驱动晶格上单个粒子演化的算子。一些量子阱允许连续极限，导致熟悉的偏微分方程（例如狄拉克方程）。最近人们发现，事先的分组和编码允许更一般的连续极限方程（例如$(1+1)$弯曲时空中的狄拉克方程）。本文将这些结果推广到任意空间维数和任意内自由度的情形。我们在$(3+1)$弯曲时空中恢复了一整类包含大质量狄拉克方程的偏微分方程。这意味着度量场可以用格上的局部酉场来表示。
2016-09-20 quant-ph
Quantum walking in curved spacetime
离散时间量子行走（QW）本质上是驱动晶格上单个粒子演化的幺正算符。一些量子阱允许连续极限，导致熟悉的偏微分方程（例如狄拉克方程）。本文研究了一类量子阱的连续极限，并证明了它导致了一整类偏微分方程，包括$(1+1)$弯曲时空中的大质量狄拉克方程的哈密顿形式。因此，尽管背景晶格是固定的，但我们明确表示的某个量子阱为我们提供了弯曲时空中测试粒子的幺正离散玩具模型。在数学上，我们已经引入了两个新的成分，采取连续极限的量子阱，但适用于任何量子元胞自动机：编码和分组。
2016-04-28 quant-ph
Curved spacetime theory of inhomogeneous Weyl materials
我们展示了如何描述具有空间变化的时间反转（TR）或反转（I）对称性破缺的Weyl半金属的普遍低能性质的手征费米子经历弯曲\emph{spacetime}几何和合成规范场。利用Clifford表示和Schriffon-Wolff变换，我们给出了一个具有丰富几何和规范结构的有效曲空间Weyl理论的系统推导。为了说明形式主义的效用，我们给出了一个具体的处方，如何制造非平凡的弯曲时空和事件视界的拓扑绝缘体与磁纹理。我们的理论还可以解释应变诱导效应，为研究和设计非均匀外尔材料提供了一个强大的统一框架。
2019-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
From curved spacetime to spacetime-dependent local unitaries over the honeycomb and triangular Quantum Walks
离散时间量子行走（英语：Discrete time Quantum Walk，QW）是一种通过局域幺正驱动晶格上单个粒子演化的算子。一些量子阱承认，作为它们的连续极限，一个著名的物理方程。在arXiv：1803.01015中，量子阱位于蜂窝和三角晶格上，并模拟狄拉克方程。我们在这个量子阱的晶格上应用时空坐标变换，并证明它等价于引入时空依赖的局域幺正-同时保持晶格固定。通过利用这种对偶性的变化之间的几何，并在本地幺正的变化，我们表明，时空依赖量子阱模拟狄拉克方程在$(2+1)$维弯曲时空。有趣的是，这种对偶性主要依赖于蜂窝晶格和三角晶格的三个优选方向的非线性独立性：同样的构造对于正方形晶格会失败。在实践层面上，这一结果打开了通过不同种类的晶格上的量子行走来模拟弯曲流形上的场论的可能性。
2018-12-06 cond-mat.mes-hall hep-lat quant-ph
Fundamental solutions for the Dirac equation in curved spacetime and generalized Euler-Poisson-Darboux equation
给出了幂型伸缩时空中自旋为1/2的场的基本解和Dirac方程Cauchy问题的基本解.这些基本解的推导是基于广义Euler-Poisson-Darboux方程的解的公式，这些解是通过积分变换方法得到的。
2021-08-16 math-ph math.MP quant-ph
