Quantum gravity signatures in gravitational wave detectors placed inside a harmonic trap potential
本研究针对置于简谐囚禁势中的引力波探测器,采用引力波离散模式分解的量子方法分析其与引力波的相互作用,发现共振吸收结果与半经典方法一致,且存在半经典模型没有的单引力子自发发射效应,为线性化量子引力提供直接特征信号。
2024-07-11 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum Signatures of Gravity from Superpositions of Primordial Massive Particles
研究了辐射占优宇宙中原始大质量粒子的叠加态,计算了相应的退相干时间尺度。我们观察到,对于质量高达$10^7\,\rm{kg}$的较轻的原始粒子,相应的退相干时间尺度明显大于可观测宇宙的年龄,这表明原始粒子将保持纯量子态,其波函数自由扩散。对于较重的粒子,它们仍然可以处于量子态,而它们的位置不确定性受到背景光子波长的限制。然后,我们讨论了三个观测签名,可能会出现从一个原始粒子的量子叠加,如原始黑洞和其他重暗物质的候选者,即,由于叠加的度规,在引力波谱的过渡线,由于引力束缚态指示引力子的存在,以及大质量粒子之间的量子纠缠和引力场的见证。
2021-10-26 gr-qc hep-th quant-ph
Space-Based Gravity Detector for a Space Laboratory
研究了一种天基超导引力低频波探测器。探测器的灵敏度足以将探测器用作其他当代低频探测器(如LIGO和LISA)的合作伙伴。该装置对于引力理论预测的其他效应的实验研究也非常有用。
2009-04-13 gr-qc
Space-Based Gravity Detector for a Space Laboratory
研究了一种天基超导引力低频波探测器。探测器的灵敏度足以将探测器用作其他当代低频探测器(如LIGO和LISA)的合作伙伴。该装置对于引力理论预测的其他效应的实验研究也非常有用。
2002-08-07 gr-qc
Quantum Gravity Background in Next-Generation Gravitational Wave Detectors
本文研究了量子引力中的地动真空涨落对下一代地基引力波探测器的影响,指出若VZ效应在GQuQuest实验中出现,将成为Cosmic Explorer和Einstein Telescope等天文台引力波搜索的巨大背景。
2023-05-18 gr-qc hep-ph hep-th
An interferometric gravitational wave detector as a quantum-gravity apparatus
干涉测量引力波探测器的测量精度极高,因此它是一种宏观仪器,量子效应对它来说是不可忽略的。我观察到,这种性质可以用来探索量子力学和引力之间相互作用的某些方面。
1998-12-23 gr-qc
Gravity-induced transparency
本文研究了Schwarzschild时空背景下Unruh-DeWitt探测器的跃迁振幅,发现了与加速度诱导透明性类似的引力诱导透明性现象,并在Hartle-Hawking态和Unruh态的计算中得到了证实。
2024-06-03 gr-qc hep-th
Revealing the Quantum Signature of Gravity via Gravitational Waves
Stellenbosch University(斯泰伦博斯大学);National Institute for Theoretical and Computational Sciences (NITheCS)(国家理论与计算科学研究所)
本文建立统一理论框架,从测地线偏差方程推导探测器哈密顿量,对比经典与量子引力波效应,证明量子引力波可诱导纠缠等非经典关联,为探测引力量子性提供途径。
2026-09-10 gr-qc hep-th quant-ph
Unveiling gravity's quantum fingerprint through gravitational waves
本文提出一种新颖理论框架,通过将非相对论二维量子谐振子探测器与线偏振引力波相连,在规避LOCC限制下观测引力诱导纠缠(GIE),为证实引力量子化及揭示波源性质提供了稳健指标。
2024-08-23 gr-qc hep-th quant-ph
Joint Observations of Space-based Gravitational-wave Detectors: Source Localization and Implication for Parity-violating gravity
LISA、太极和天琴等天基引力波探测器能够探测到超大质量黑洞双星合并产生的mHz引力波信号,为引力波天文学的研究打开了新的窗口。在这篇文章中,我们用贝叶斯分析来估计未来多个天基探测器网络的潜在能力。我们修改了公共软件包Bilby,并使用采样器PyMultiNest来分析天基探测器网络的模拟数据,并研究它们的源定位和检验引力宇称对称性的能力。与单个检测器的情况相比,我们发现检测器网络可以显着提高源定位。而在约束引力的宇称对称性时,我们发现探测器网络和单个探测器遵循类似的宇称破坏能量标度$M_{\rm PV}$约束。类似的分析可以应用于各种天基GW探测器的其他潜在观测。
2021-04-02 gr-qc
Signatures of Quantum Gravity In Relativistic Quantum Systems
University of Calcutta(加尔各答大学)
本文研究了量子引力对物质系统的影响,提出了一种探测器模型,用于捕捉引力子诱导的特征,探讨了引力子介导的退相干效应。
2026-04-18 gr-qc hep-th
Benefits of Artificially Generated Gravity Gradients for Interferometric Gravitational-Wave Detectors
我们提出了一种方法来实验评估重力梯度噪声,在先进的干涉引力波(GW)探测器的潜在限制噪声源。此外,该方法可用于提供现代干涉GW探测器的相位和幅度的亚百分比校准。如果最终探测到全球Ws,则对这种校准的了解将提高仪器的科学产出。该方法依赖于旋转对称的两体质量,动态重力场发生器(DFG)。将DFG放置在干涉仪的悬挂测试质量中的一个的附近产生了用当前干涉GW检测器可检测的局部引力场的变化。
2007-01-24 gr-qc
Model-independent test of gravity with a network of ground-based gravitational-wave detectors
利用先进的LIGO、先进的Virgo和KAGRA等干涉探测器组成的全球网络对引力波进行观测,将使探索时空结构的本质成为可能。除了爱因斯坦的广义相对论之外,到目前为止,还有几种引力理论通过了实验检验。引力波的观测提供了一个新的实验测试的替代理论的重力,因为引力波可能有最多六个独立的偏振模式,其属性和数量的模式依赖于引力理论。本文提出了一种从先进探测器网络的时间序列数据中重建独立偏振模式的方法。由于该方法不依赖于任何特定的模型,它给出了模型无关的测试替代理论的重力。
2013-03-06 gr-qc
Nonlinear Ringdowns as Sources and Detectors of Quantum Gravitational Waves
利用黑洞环状回波的非线性效应作为探测量子引力波的强耦合探测器,探索引力的量子本质。
2025-11-22 gr-qc quant-ph
Possible existence of viable models of bi-gravity with detectable graviton oscillations by gravitational wave detectors
我们在无鬼双引力理论的基础上讨论了引力子振荡。我们指出,这个理论具有一个自然的宇宙学背景解,它非常接近于广义相对论的情况。此外,引力子质量的有趣的参数范围,这可以通过引力波的观测来探索,并没有被太阳系测试的约束所排除。因此,引力子振荡与可能的反啁啾信号将是一个有趣的科学目标的KAGRA,先进的LIGO,先进的Virgo和GEO。
2013-04-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Testing string cosmology with gravity wave detectors
回顾和简要讨论了宇宙学起源的重力波背景的一般性质,着重讨论了弦宇宙学模型所期望的早期前大爆炸阶段的遗迹背景。
1997-07-15 astro-ph gr-qc hep-ph
Precision studies of Casimir force and short-range gravity employing prototypes of interferometric gravitational wave detectors
我们讨论的实验方案,以测量Casimir力和短程力从假设的修改重力前所未有的灵敏度,使用高灵敏度的原型引力波探测器作为位移传感器。对于超过30微米的分离,卡西米尔力的有限温度效应将以优于1%的灵敏度被检测到。在10-100微米的距离范围内,可以改善对重力的短程修改的约束。
2010-09-24 gr-qc hep-ex physics.atom-ph
Unruh-DeWitt detectors in cosmological spacetimes
我们分析的响应和热行为的Unruh-DeWitt探测器,因为它通过宇宙时空旅行,特别提到的问题,如何定义表面重力和温度的动态时空。在弯曲时空近似下的量子场论中,我们考虑了探测器在de Sitter和渐近de Sitter FLRW时空中沿测地线和加速Kodama轨迹运动的情形。通过使用Kubo-Martin-Schwinger(KMS)条件的详细平衡形式对探测器的温度进行建模,我们可以更好地理解探测器与量子场相互作用时的热行为,并使用它来比较文献中持续存在的表面重力和温度的竞争定义。这些方法包括Hayward-Kodama,Ashtekar等人,Fodor等人,和尼尔森-维瑟虽然这些经常在动态黑洞的背景下进行检查,在这里,我们将重点转移到表面引力的不断发展的宇宙学视界。
2022-05-16 gr-qc hep-th
Constraining the dynamical Chern-Simons gravity with future gravitational wave detectors
本文研究了未来引力波探测器利用恒星级质量黑洞双星系统对动力学Chern-Simons引力进行约束的前景,并评估了不同探测器和参数对约束能力的影响。
2025-12-28 gr-qc
Gravity-Gradient Subtraction in 3rd Generation Underground Gravitational-Wave Detectors in Homogeneous Media
在本文中,我们开发了一种新的方法,重力梯度噪声扣除地下引力波探测器在均匀的岩石。该方法基于地震场的空间谐波展开。它表明,重力梯度噪声产生的地震场从遥远的源,固定或非固定,可以计算出从地震数据测量本地在测试质量。此外,该公式适用于从固定的本地源的地震场。据发现,从这些领域的重力梯度可以减去使用当地的地震测量。数值结果与有限元模拟证实。提出了一种新的地震阵列设计,提供了额外的信息,所需的地震场,以确保适用性的方法,现实的情况下,即使与非均匀的岩石和非固定的本地源。
2009-10-15 gr-qc
Compact Gravity Wave Detector
作为应力波的入射重力波是具有固有曲率的表面。当光束在这个非欧几里德表面上平行传输时,它获得了随每个电流积累的过量相位。本文计算了迈克耳孙干涉仪中各反射镜的动态响应以及波的几何形状对多余相位的贡献。使用这些结果和模拟和数字信号处理技术的组合,我们展示了如何一个紧凑的干涉仪可以敏感的重力波的振幅密度$10^{-23}/\sqrt{Hz}$的频率范围内$10^{-4}Hz$到$10^4Hz$。作为一个例子,我们描述了一个10厘米的迈克耳孙干涉仪,旨在测量室女星系团的源重力波。
2017-08-06 gr-qc
Quantum gravitational signatures in next-generation gravitational wave detectors
最近的一项研究建立了广义不确定原理(GUP)和修正的引力理论之间的对应关系,特别是Stelle引力。我们调查的后果,这种对应的通货膨胀和宇宙学观测值的标量和张量扰动的功率谱,使用两种不同的方法进行评估。首先,我们使用普朗克观测来确定GUP参数$γ_0$。然后,我们利用$γ_0$的值来研究量子引力对原初引力波功率谱的影响,以及它们在下一代探测器(如爱因斯坦望远镜和宇宙探测器)中的可能探测性。
2022-10-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Angular and frequency response of the gravitational wave interferometers in the metric theories of gravity
我们分析了引力度规理论中预言的任意极化引力波的引力波探测器的响应。本文给出了适用于迈克尔逊、延迟线和法布里-珀罗探测器等各种干涉结构的频率响应的一般公式。我们分析的角度和频率的行为和灵敏度模式的响应,为每一个偏振模式。
2019-01-31 gr-qc
Possible Explanation of the Geograv Detector Signal during the Explosion of SN 1987A in Modified Gravity Models
目前正在积极讨论的修正重力模型预测了某些区域重力定律的变化。在本文中,我们考虑的可能性,记录的信号由Geograv共振引力波探测器在1987年的SN 1987 A爆炸期间产生的突然变化的度规期间通过检测器的强中微子流量的通道。这种对探测器的影响是可能的,特别是在扩展的标量张量理论中,局部物质密度梯度会影响引力。在中微子不透明开始之前,在恒星核心坍缩的初始阶段发射的第一个短中微子脉冲可以通过在主共振频率处退出探测器响应而对探测器产生重大影响。相比之下,共振探测器中随后的宽脉冲(持续时间为几秒)的影响被指数抑制,尽管第二个脉冲携带了一个数量级的中微子能量,并且它可以在LSD中微子探测器中产生信号。这解释了Geograv和LSD信号之间的1.4s时间延迟。LIGO/Virgo观测的修改后的重力的影响的后果进行了讨论。
2019-06-14 astro-ph.HE gr-qc
Quantum Simulation of Oscillatory Unruh Effect with Superposed Trajectories
本研究利用激光控制的囚禁离子模拟振荡探测器与腔场耦合,实验验证了Unruh效应,并首次模拟了叠加量子轨迹下的相干干涉,为探索量子引力现象提供了新途径。
2025-10-27 gr-qc hep-th quant-ph
Parametric gravity wave detector
自1978年以来,超导耦合腔被提出作为引力波的灵敏探测器。引力波与腔壁的相互作用以及产生的运动导致了一些能量从初始激发的腔模向空腔模的跃迁。当波的频率等于两个腔模的频率差时,能量传递最大。1984年,Reece、Reiner和Melissinos建造了一个这种类型的探测器,并将其用作谐波机械运动的传感器,实现了对dx/x ~ 10^(-18)阶分数变形的灵敏度。本文讨论了该探测器的工作原理,并总结了最新的实验结果。发展一个现实的引力波探测器的新思路被认为是一个可能的探测器设计和其预期的灵敏度的轮廓也显示。
2001-12-11 gr-qc
Strong gravity signatures in the polarization of gravitational waves
广义相对论是对引力的一个非常成功的描述。然而,理论和观测都表明,广义相对论在强引力体系中可能有显著的经典和量子修正。强引力场极限测试是未来引力波探测器的主要目标之一。探测强引力的一种方法是通过引力波的偏振。对于广义相对论中的黑洞准正规模,两种偏振态的引力波具有相同的振幅和频谱。利用能量守恒原理,我们表明,不同的极化修正引力理论。我们得到了一个偏振失配的诊断参数,提供了一个独特的方式来区分广义相对论和修正的引力理论在引力波探测器。
2019-05-10 gr-qc hep-th
Quantum Measurement Theory in Gravitational-Wave Detectors
近年来,我们都目睹了在提高引力波(GW)探测器灵敏度方面的快速进展,这将科学界推向了一个新的阶段,即像干涉仪这样巨大的测量设备的量子行为开始变得重要。它们的灵敏度将主要受到光的量子噪声限制的时间即将到来,找到减少它的方法将成为必要。因此,我们在这篇评论中追求的主要目标是让广大读者熟悉量子测量理论在引力波探测领域的应用。我们专注于量子噪声如何出现在引力波干涉仪和什么限制,它强加在可实现的灵敏度。我们从最基本的概念开始,逐步推进到一般的线性量子测量理论及其在当代和计划中的第一代和第二代引力辐射干涉探测器的量子噪声计算中的应用。重点讨论了标准量子极限的概念及其克服方法。
2012-05-09 gr-qc quant-ph
Graviton-Photon Oscillations as a Probe of Quantum Gravity
本研究探讨利用Gertsenshtein效应通过引力子-光子转化探测单引力子以验证量子引力的方案,指出现有单光子探测技术下该探测器效率极低,未来Hz至kHz频段探测器或可在天体尺度实现高效探测,但其可行性尚不明确。
2024-09-26 gr-qc hep-th
A new method to distinguish gravitational-wave signals from detector noise transients with Gravity Spy
本文提出一种基于Gravity Spy分类模型重构的新方法,用于区分引力波信号与探测器噪声瞬变,在O3b数据中正确分类75%的撤回候选事件为噪声,并100%识别真实天体物理信号。
2024-02-05 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Bounding the speed of gravity with gravitational wave observations
到达相距甚远的探测器的引力波信号之间的时间延迟可以用来设定引力波传播速度的上限和下限。使用贝叶斯方法结合LIGO合作报告的前三个引力波探测,我们将引力波传播速度c_gw限制在90%可信区间0.55 c < c_gw < 1.42 c,其中c是真空中的光速。随着更多的探测器被发现,以及更多的探测器加入全球网络,这些界限将得到改善。两个LIGO探测器的20次探测将把引力速度限制在光速的20%以内,而LIGO-Virgo-Kagra网络的5次探测将把引力速度限制在光速的1%以内。
2017-10-05 gr-qc hep-ph hep-th
Constraining parity and Lorentz violations in gravity with future ground- and space-based gravitational wave detectors
本文研究未来地基(ET、CE)和空间(LISA、太极、天琴)引力波探测器约束引力中宇称与洛伦兹破坏的能力,通过贝叶斯分析修正波形,发现未来探测器可显著提升对相应能量标度及引力子质量的限制。
2025-07-17 gr-qc hep-th
Accelerated detector in a superposed spacetime
本文研究柱面认同 Rindler 时空叠加中的持续加速二能级探测器,发现紧致长度有理比处的响应共振及加速诱导的细致平衡。
2024-09-10 gr-qc hep-th quant-ph
TOrsion-Bar Antenna: A Ground-Based Detector for Low-Frequency Gravity Gradient Measurement
本文介绍了基于扭摆的引力探测器扭杆天线(TOBA),其利用扭摆低共振频率实现地面1毫赫兹至10赫兹引力波观测,目标是通过10米级探测器拓展引力波观测频段,并概述了其原型实验与研发进展。
2024-12-02 astro-ph.IM gr-qc physics.ins-det
Distinguishing gravity theories with networks of space-based gravitational-wave detectors
International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific, University of Chinese Academy of Sciences(国际理论物理中心亚太分 centre,中国科学院大学);Taiji Laboratory for Gravitational Wave Universe, University of Chinese Academy of Sciences(引力波宇宙太极实验室,中国科学院大学);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学杭州高等研究院基础物理与数学学院)
本文提出利用空间引力波探测器网络区分SGWB的非张量模式,通过共倾角配置实现高信噪比,为检验替代引力理论提供新方法。
2026-02-23 astro-ph.CO gr-qc
Acceleration Radiation from Derivative-Coupled Atoms Falling in Modified Gravity Black Holes
本研究构建导数耦合二能级原子加速辐射分析框架,发现EUP黑洞辐射符合标准霍金温度,Bumblebee引力黑洞温度随洛伦兹破缺参数修正,且导数耦合熵流更强,为强场引力检验提供新探针。
2025-10-22 gr-qc hep-th
Quantum Gravity signatures in the Unruh effect
我们研究量子引力签名出现在唯象动机的多尺度模型,光谱行动,和因果集理论内的检测器方法的Unruh效应。我们表明,虽然Unruh温度不受影响,洛伦兹不变的修正两点函数留下一个特征指纹的诱导发射率的加速探测器。一般来说,表现出动力学降维的量子引力模型在高能量下表现出对Unruh速率的抑制,而在具有紧凑额外维度的卡鲁扎-克莱因理论中,该速率被增强。我们通过引入“Unruh维数”作为Unruh效应所见的有效时空维数来量化这种行为,并表明它与量子引力中用于表征时空的谱维数有关,但不相同。我们评论这些影响的物理起源和它们的相关性黑洞蒸发。
2016-07-31 gr-qc hep-th
The Allegro gravitational wave detector: Data acquisition and analysis
我们讨论的数据采集和分析程序上使用的快板重力波探测器,包括一个完整的描述用于突发的重力波的过滤。引入定时和信号强度估计,由于平稳噪声的不确定性进行测量,同时给出两个数量的重合搜索的窗口。
1996-10-26 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
Probing for massive stochastic gravitational-wave background with a detector network
在四维引力的广义度规理论中,除了广义相对论中的两个张量模式外,还允许引力波有六种偏振:两种标量模式和两种矢量模式。这种额外的偏振模式出现是由于修正引力理论中的额外自由度。引力子的质量在每个极化中可能不同,这也是引力修正的另一个特征。因此,测试额外的偏振模式和引力子质量的存在可以是一个独立于模型的引力理论测试。在这里,我们扩展了以前的相关分析框架的引力波背景的大规模的情况下,并表明,地面探测器网络可以探测质量约10^{-14} eV的大规模随机引力波。我们还表明,三个以上的探测器可以干净地分离探测器输出中的偏振模式的混合物,并确定引力子质量。
2013-09-20 gr-qc
Analogue simulations of quantum gravity with fluids
本文展望了利用流体类比系统模拟黑洞及量子引力效应的研究,指出其已实现霍金辐射和超辐射的实验验证,并有望为信息丢失悖论、普朗克尺度修正和曲率奇点等问题提供新思路。
2024-02-25 cond-mat.quant-gas gr-qc hep-th
Improving the absolute accuracy of the gravitational wave detectors by combining the photon pressure and gravity field calibrators
随着源统计量的增加,引力波源估计参数的绝对精度将从根本上受到探测器在即将到来的观测运行中的校准不确定性的限制。到目前为止,光子校准器一直是绝对校准测试质量位移的主要工具,依赖于光子压力的测量。由于计量机构维护的激光功率标准的不确定性,目前的技术限制的绝对校准不确定度的引力波振幅被限制在百分之几。为了降低这种不确定性,本文提出了一种新的校准方法,结合光子校准器和重力场校准器。重力场校准器通过产生重力梯度来实现测试质量的位移的调制。在以前的研究中,试验质量和重力场校准器之间距离的不确定性已被证明是系统误差的严重来源。为了抑制这种不确定性,我们提出了一种新的方法,使用的组合四极和六极质量分布的重力场校准器。方法的绝对不确定度为0.17~%,比以往方法的不确定度小10倍。
2018-06-21 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
The Interstellar Medium as a Gravity Wave Detector
一个观测者,位于距离射电脉冲星几千光年远的地方,发现自己被嵌入了无线电波通过不规则的星际介质传播所产生的衍射图案中。观测者相对于图案的运动引起脉冲星的明显闪烁。一颗位于脉冲星视线附近的双星正在产生相对较强的重力波。由于双星产生的重力波,来自脉冲星的射线会经历微小的周期性偏转。这种偏转使衍射图样横向位移,其方式与折射星际闪烁相似,只是这种重力波效应不是色散的。位移具有与重力波相同的周期。它的振幅等于微小的偏转角与双星到观测者的大距离的乘积。这种周期性位移可以达到几百公里,这可以与衍射图案中特征的大小相媲美。因此,极微弱的重力波似乎有可能在宏观上显现出来。从观测上看,端部效应可能是闪烁时间结构的一个实质性的、确定性的改变。
1995-01-03 astro-ph gr-qc
Studying a Technical scheme for Accurate Measurement of Gravity Waves Momentum
尽管近年来进行了所有的尝试来提高重力波探测器的精度,但到目前为止还没有成功的方法来测量这些波。这些检测器和激光干涉仪中的大多数基于位置测量来工作,因为使用这种测量导致测量精度降低,因为其导致主要问题,例如需要系统的不同部件之间的强相互作用。失败的主要原因可能是采用这种测量方法。提高这些探测器的精度和减少此类问题的一个方法是应用动量测量。目前还没有一种实用的动量测量方法,本文提出了一种动量测量的理论方案。
2013-04-17 gr-qc
Quantum interactions between a laser interferometer and gravitational waves
LIGO探测到的引力波标志着广义相对论对量子物质的可测量效应迈出了第一步。在目前的运行中,激光干涉引力波探测器在高频下已经受到量子限制,计划中的升级旨在将噪声基底降低到更宽带宽上的量子水平。这提出了一个有趣的想法,即引力波探测器,或者更一般的光机系统,除了从高能天体物理事件中探测引力波之外,还可以揭示什么关于引力的信息,比如它的量子性质与经典性质。本文对引力波及其与探测器的相互作用进行了量子处理。我们表明,治疗恢复已知的运动方程在经典的重力极限,我们应用我们的配方来研究系统动力学,特别注重重力量子化的影响。我们的框架也可以扩展到研究引力的替代理论,以及它们的特征在量子光学机械系统中表现出来的方式。
2018-08-28 gr-qc quant-ph
Verifying the observer dependence of quasiparticle counts in the analogue gravity of dilute ultracold quantum gases
量子场的准粒子含量取决于观察者,特别是它的运动状态,观察者的探测器耦合到量子场的方式,以及观察者携带的探测器测量待检测量子的频率标准。我回顾了在玻色-爱因斯坦凝聚体中用量子光学方法使量子场论的这一基本性质在实验上显现的过程。
2012-05-24 cond-mat.quant-gas gr-qc quant-ph
Causal structure of nonhomogeneous dust collapse in effective loop quantum gravity
本文在有效圈量子引力中维超空间框架下研究非均匀尘埃坍缩的因果结构,提出构造双零坐标的通用方法并提取共形图,发现壳层交叉奇点使大片时空不可及,且外部观察者无法见证黑洞爆炸或引力冲击波。
2025-09-02 gr-qc hep-th
Human Gravity-Gradient Noise in Interferometric Gravitational-Wave Detectors
在所有形式的日常人类活动中,在干涉引力波探测器(例如LIGO)中产生最强重力梯度噪音的活动是步行过程中体重从一只脚转移到另一只脚的开始和结束。重量转移的开始和结束需要人的质心的水平加加速度(加速度的第一时间导数)的急剧变化(时间尺度τ ~ 20毫秒)。这些抖动对每秒发生两次,将在LIGO中产生频率为2.5 Hz <~ f <~ 1/(2 τ)~= 25 Hz的重力梯度噪声,形式为sqrt{S_h(f)} \~0.6 X 10^{-23} Hz^{-1/2}(f/10 Hz)^{-6}(sum_i(r_i/10 m)^{-6})^{1/2}。这里的和是所有行走的人的总和,r_i是第i个人到最近的干涉仪测试质量的距离,我们估计这个公式的精度在3倍以内。为了确保这种噪声在先进的LIGO干涉仪中可以忽略不计,应该防止人们接近测试质量比r ~= 10 m。r ~= 10 m的隔离区也将把关门声和拳头击墙声的重力梯度噪声降低到可接受的水平。汽车和其他车辆的主要重力梯度噪声可能是从减速到静止的噪声。为了保持这一点低于先进的LIGO干涉仪的灵敏度,将需要保持车辆至少30米,从所有测试质量。
1998-10-05 gr-qc
Detection of Scalar Particles in Gravitational Waves from Resonant-Mass Detectors of Spherical Shape
我们报告的一些最近的工作,指出了相关的未来测量的引力波的球形形状的引力理论的共振质量探测器。
1998-07-20 astro-ph gr-qc hep-th
Probing Yukawa Gravity with Modulated Newtonian Cancellation in the CHRONOS Detector
National Central University(中央大学);Center for High Energy and High Field (CHiP), National Central University(中央大学高能高场中心);Institute of Physics, Academia Sinica(中央研究院物理研究所);Institute of Particle and Nuclear Studies, High Energy Acceleration Research Organization (KEK)(高能加速器研究机构粒子核研究部)
本文通过CHRONOS探测器研究 torsion-bar 光子探测器对牛顿引力偏差的灵敏度,利用差分引力校准器消除牛顿扭矩,发现杨-斯勒特引力信号在次赫兹频段的响应,得出参数空间中的最优性能。
2026-04-13 astro-ph.IM gr-qc
Dark Matter Gravity Waves at LIGO and LISA
我们研究了暗物质PIMBH(=原始中等质量黑洞)的合并率。我们的结论是,LIGO在GW 150914和后来的事件中观察到的黑洞可能不是暗物质PIMBH,而是超大质量恒星引力坍缩的结果。通过引力辐射研究PIMBH需要对10 Hz以下频率敏感的探测器,否则比LIGO更敏感。LISA探测器预计将于2034年上线,将在低于1 Hz的频率下有用,但第二个天基探测器超过LISA,灵敏度高达10 Hz,将是研究暗物质所必需的。
2018-12-03 astro-ph.CO gr-qc
On universal decoherence under gravity: a perspective through the Equivalence Principle
在Nature Phys.11,668(2015)(参考文献[1])中,在纯初始量子态中制备并在均匀引力场中传播的复合粒子显示出以由引力加速度确定的速率经历退相干过程。通过假设爱因斯坦的等效原理是有效的,我们证明,首先在洛伦兹框架与加速检测器,然后直接在实验室框架与均匀的重力,不同的内部状态之间的失相产生的重力,而是从他们的静止质量的差异,以及德布罗意波的色散关系的质量依赖性。我们对参考文献[1]所考虑的情况提供了另一种观点,在这种情况下,我们提出,重力通过使探测器相对于粒子束具有横向速度而在条纹可见度的损失中起着运动学作用;通过使屏幕具有适当的均匀速度,可以很容易地恢复可见度。最后,我们提出,由于重力的失相实际上可能发生的某些修改的引力势的等效原理被违反。
2016-03-07 gr-qc quant-ph
Constraining Screened Modified Gravity by Space-borne Gravitational-wave Detectors
屏蔽修正引力(SMG)是一个统一的理论框架,它描述了具有屏蔽机制的标量-张量引力。本文基于我们前期工作\citep{liu2018waveforms}得到的引力波波形,通过未来星载引力波探测器LISA、天琴和太极的引力波观测,探讨了对SMG理论的潜在约束。我们发现,对于由一个大质量黑洞和一颗中子星组成的EMRI,如果EMRI位于室女星系团,则GW信号可以被探测器探测到相当高的显著性水平,屏蔽参数$ε_{\rm NS}$可以被约束在$\mathcal{O}(10^{-5})$左右,这比地面Einstein望远镜给出的潜在约束紧了一个数量级以上.然而,对于由一个大质量黑洞和一个白矮星组成的EMRI,它比以前的情况更难被探测到。对于特定的SMG模型,包括变色龙、中子星和中子星,我们发现这些约束与Cassini实验的结果是互补的,但由于中子星表面的强引力势,这些约束比月球激光测距观测和双星观测的结果要弱。通过分析SMG中GW波形与广义相对论中GW波形的偏差,发现SMG约束的主要贡献来自GW相位中的修正项,而不是额外偏振模或GW振幅中的修正项。
2020-02-27 gr-qc
Energy Detectors and Asymptotic Symmetries
本文研究了四维规范理论与引力中在类光无穷远的能量探测器算符,推导了其算符乘积展开的普适结构,并证明 $Δ=2$ 粒子数算符由软流乘积决定,从而建立了探测器可观测量与天体全息软扇区的直接联系。
2025-10-31 gr-qc hep-th