Gravitational Faraday rotation of gravitational waves by a Kerr black hole
引力法拉第旋转（GFR）是大质量物体旋转引起的标架拖曳效应，是透镜引力波（GW）的重要特征之一。在这篇文章中，我们计算了弱偏转极限下引力波的GFR角$χ_g$，假设它被Kerr黑洞（BH）透镜化。我们发现GFR效应改变了透镜GW的初始偏振态。与爱因斯坦偏转角相比，旋转角$χ_g$的主导项是对偏振角的二阶修正，它依赖于BH角动量的可见光分量。这样的旋转是微小的，并且随着初始偏振角而退化。在某些关键情况下，GFR角接近第三代GW探测器网络的探测能力，尽管简并必须被打破。
2022-10-23 gr-qc
Gravoelectromagnetic approach to the gravitational Faraday rotation in stationary spacetimes
利用定态时空的1+3公式，我们在重力电磁学的背景下证明了，靠近黑洞的光线的偏振面发生了旋转。我们证明了这种旋转具有与通常的法拉第效应相同的积分形式，即它与重磁场沿传播路径的分量的积分成正比，并利用真空爱因斯坦方程的准Maxwell形式计算了Kerr和NUT空间诱导的法拉第旋转.
1999-04-28 gr-qc
An Analytical Formula for Gravitational Faraday Rotation in the ADM Split of Spacetime
Colorado School of Mines（科罗拉多矿业学院）
本文推导出引力法拉第旋转率的分析表达式，基于ADM分割和几何光学方法，提供闭合形式的GFR公式，验证其与数值预测一致，并为实验测量极化holonomy提供分析视角。
2026-03-20 gr-qc
Gravitational Faraday rotation in a weak gravitational field
本文研究了孤立物理系统的弱引力场对线偏振光偏振面的旋转。从惯性系的转动出发，讨论了净转动的一般积分表达式。我们应用这个公式，类似于通常的电磁法拉第效应，一些有趣的天体物理系统：均匀移动的质量单极子和旋转的外壳。
2004-01-15 astro-ph gr-qc
New cylindrical gravitational soliton waves and gravitational Faraday rotation
在引力孤立子方面，我们研究了引力孤立波的引力非线性效应，如法拉第旋转。将最近用于构造五维稳态黑洞解的Pomeransky逆散射方法应用于四维圆柱时空，构造了一个新的圆柱对称孤子解.这是应用于圆柱对称情形的第一个例子。特别是，我们澄清的区别Tomimatsu的单孤子解，这是由Belinsky-Zakharov的程序。
2013-12-26 gr-qc hep-th
Gravitational Faraday rotation, gravitational spin Hall effect, and spin-refined causality analysis from Magnusian matrix in effective field theories of gravity
Seoul National University（首尔大学）；CERN（欧洲核子研究中心）
本研究在几何光学近似下，通过将Magnusian提升为矩阵的形式体系计算黑洞波散射可观测量，发现引力有效场论中引力自旋霍尔效应与广义相对论定性不同，且黑洞自旋会增强对有效场论系数的因果约束。
2026-11-03 gr-qc hep-th
Cyclotron damping and Faraday rotation of gravitational waves
本文研究了引力波在无碰撞等离子体中的传播，外加磁场与引力波的传播方向平行。由于与等离子体粒子的共振相互作用，引力波经历回旋衰减或增长，如果任何粒子种类的分布函数偏离了回旋平衡，则后一种情况是可能的。此外，我们研究如何阻尼和色散取决于温度和回旋和引力波频率之间的比率。磁场的存在导致了不同偏振态的色散关系不同，这反过来又意味着引力波的法拉第旋转。
2001-04-24 astro-ph gr-qc
Gravitational Faraday Effect induced by Dark Matter Spin
本研究提出暗物质自旋会诱导引力波偏振旋转的引力法拉第效应，推导了旋转角表达式并评估其天体物理意义，指出该效应在早期宇宙中可能具有重要性。
2024-09-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Rotation of polarization in the gravitational field of a laser beam - Faraday effect and optical activity
本文研究了圆偏振激光束在引力场中传播时的偏振旋转。旋转由由于引力光学活动的互易部分和由于引力法拉第效应的非互易部分组成。我们讨论了如何区分这两种效应：让光在两个镜子之间来回传播，由于引力旋光性引起的旋转抵消，而由于引力法拉第效应引起的旋转累积。相比之下，由于这两种效应的旋转在环形腔中积累，并且可以产生引力光学活动占主导地位的情况。这样的设置将效果放大了高达五个数量级，然而这不足以使它们可以用最先进的技术来测量。这些效应具有概念上的意义，因为它们揭示了经典广义相对论领域中的引力自旋-自旋耦合，这种现象发生在微扰量子引力中。
2019-02-22 gr-qc hep-th physics.optics
Gravitational Faraday Rotation in Binary Pulsar Systems
我们研究了引力法拉第旋转，线偏振光射线发射的脉冲星，围绕另一个紧凑的对象。我们涉及的旋转角度的发射脉冲星的轨道相位，以及其他参数描述其轨道和方向的角动量的二进制伴侣。我们给出了双脉冲星系统PSR J 0737 -3039的影响的数值估计，我们注意到，预期的幅度是非常小的，使目前的技术不太可能观察到的效果。然而，这本身是有趣的，因为在这种现象中，引力磁起着主导作用，不像在研究光弯曲或引力时间延迟时所发生的那样，它似乎是对引力电贡献的修正。此外，我们设想这种效应可能是相关的，至少在原则上，一个脉冲星轨道不带电的黑洞。
2006-10-10 astro-ph gr-qc
Gravitational analog of Faraday rotation in the magnetized Kerr and Reissner-Nordström spacetimes
众所周知，法拉第旋转的引力类比是在旋转时空中由于非零重力磁场而产生的。在本文中，我们表明，它也出现在“非旋转”Reissner-Nordström时空，如果它是沉浸在一个均匀的磁场。电磁场的非零角动量（由于存在电荷和磁场）作为扭曲势，提高了引力法拉第旋转以及引力Stern-Gerlach效应。即使时空的质量为零，扭曲仍然可以存在。换句话说，浸没在均匀磁场中的无质量带电粒子原则上能够扭曲时空，并负责光的偏振面的旋转。事实上，这可以应用于基础物理学和重力的模拟模型。本文还研究了Kerr时空和Reissner-Nordström时空中的磁场效应，得到了磁化Kerr时空和Reissner-Nordström时空中引力法拉第旋转和引力Stern-Gerlach效应的精确表达式。通过计算由磁场引起的引力法拉第效应的最低阶，我们证明了在引力法拉第旋转和引力Stern-Gerlach效应中，源与观测者距离的对数修正是磁场存在的一个重要结果。从天体物理学的角度，我们的结果可能有助于研究（重力）磁场对坍缩天体强重力区偏振光子传播的影响。
2022-03-31 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Gravitational Faraday effect from on-shell amplitudes
研究了大质量物体自旋对无质量$2 \to 2$经典散射的影响。重点放在较少考虑的无量纲膨胀参数$λ/b$上，其中$λ$是无质量粒子的波长，$b$是碰撞参量。$λ/b$中的修正从$\mathcal{O}(G^2)$开始出现，主要的修正项与引力法拉第效应有关，这是朗斯-瑟林效应的一个特例。我们计算了程函相位直到$\mathcal{O}(G^2)$，并提取了自旋对散射角和时间延迟的影响，直到自旋的14阶。在自旋线性级的引力法拉第效应是由$λ/b$修正项再现的，我们计算到更高的自旋级。我们发现，等效原理，或普遍性，举行了一般的自旋机构的非线性光学，即远离几何光学极限。此外，在黑洞极限，我们确认没有观察到的特定自旋结构，以及相关的移位对称性，并认为它持有任意自旋顺序在$\mathcal{O}(G^2)$在无质量探测极限。
2022-12-15 gr-qc hep-th
Faraday resonance in dynamical bar instability of differentially rotating stars
本文用三维流体力学方法研究了在牛顿引力作用下动力学不稳定的旋转恒星的非线性行为。我们发现，沿旋转轴的振荡是诱导整个增长的不稳定的酒吧模式，其特征频率是两倍的酒吧模式，主要沿赤道面振荡。论证并讨论了在引力波中观测法拉第共振的可能性。
2008-02-15 astro-ph gr-qc
Gravitational Spin Hall Effect of Dirac Particle and the Weak Equivalence Principle
本文通过弯曲时空中的Foldy-Wouthuysen变换研究狄拉克波包在静态均匀引力场中的自旋-轨道耦合，预言了引力自旋霍尔效应，并指出该效应意味着弱等效原理对量子粒子被违反。
2023-10-26 gr-qc
Polarization rotation and near-Earth quantum communications
我们重新审视由于引力引起的偏振旋转，即引力法拉第效应，并着眼于它在与地球轨道卫星的量子通信中的作用。在静态球对称引力场中，法拉第旋转纯粹是一种参考系（规范）效应。在地球引力场的主要后牛顿膨胀中也是如此。然而，建立本地参考系相对于遥远的恒星导致非零法拉第相位。在地面站与绕地飞行的航天器之间的通信中，这个相位的量级为10^-10。在同样的条件下，狭义相对论的维格纳相位通常在10^-4--10 ^-5的量级。这些阶段导致通信错误的物理下限。然而，这两种类型的错误可以同时减轻。此外，它们被完全参考系独立的方案抵消，该方案还处理发送器和接收器的参考系之间的任意未对准。
2021-10-28 gr-qc quant-ph
Quantum corrections to frame-dragging in scattering amplitudes
当线偏振电磁波/引力波通过引力相互作用从旋转点源散射时，标架拖曳效应表现为偏振方向的旋转，这种效应也称为引力法拉第旋转。将广义相对论视为有效场论，利用散射振幅计算了法拉第旋转角及其量子修正。虽然经典的旋转角是普遍的预期从等效原理，量子校正被发现是不同的电磁波和引力波，支持早期的研究，一些公式的等效原理可能需要重新制定在量子制度。
2022-10-12 gr-qc hep-th
Analytic solutions for the gravitational spin Hall equations and black hole shadows
University of Vienna（维也纳大学）
本文在广义相对论框架下，针对D型黑洞时空，解析求解了引力自旋霍尔方程至波长一阶，并推导出含极化修正的黑洞阴影形状表达式。
2026-10-07 gr-qc
A Galerkin-Collocation domain decomposition method: application to the evolution of cylindrical gravitational waves
本文提出了一种应用于圆柱形非极化引力波演化的Galerkin配点区域分解算法。我们证明了该算法在再现具有高局部梯度的初始数据和提供高精度动态方面的有效性。我们用标准Newman-Penrose Weyl标量$Ψ_4$刻画了引力辐射。我们生成两个偏振模式，$\times$和$+$，传出和传入的波模板，以显示它们如何非线性地交换能量。特别是，考虑到最初进入的$\times$波，我们能够在生成的模板中追踪法拉第效应的引力模拟的可能印记。
2019-09-25 gr-qc
Gravitational spin Hall effect of electrons in Schwarzschild metric
本文从 Dirac 方程推导 Schwarzschild 度规下电子 Hamiltonian，揭示引力自旋霍尔效应，并证明低地球轨道电子自旋分离随轨道周期增长，为量子检验弱等效原理提供可行途径。
2024-10-19 gr-qc
Gravitational orbital Hall effect of vortex light in Lense-Thirring metric
本研究将涡旋光建模为涡旋拉盖尔-高斯电磁波包，在Lense-Thirring度规下求解协变麦克斯韦方程，发现引力轨道霍尔效应的偏离特性与自旋霍尔效应显著不同，揭示了轨道角动量与引力的独特相互作用。
2024-10-08 gr-qc
Detecting Collective Excitations in Self-Gravitating Bose-Einstein Condensates via Faraday Waves
School of Mathematics and Physics, Anqing Normal University（安庆师范大学数学与物理学院）；Institute of Astronomy and Astrophysics, Anqing Normal University（安庆师范大学天体物理研究所）；Key Laboratory of Multiscale Spin Physics(Ministry of Education), Beijing Normal University（北京师范大学多尺度自旋物理教育部重点实验室）；School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学物理与天文学院）
该研究提出以法拉第波为探针探测自引力玻色-爱因斯坦凝聚体的集体激发，通过半经典方法推导阻尼Mathieu方程分析两类不稳定性特征，结合数值模拟验证理论框架并提供实验指导。
2025-11-19 cond-mat.quant-gas gr-qc nlin.PS
Hidden Momentum and the Absence of the Gravitational Spin Hall Effect in a Uniform Field
University of Alberta（阿尔伯塔大学）
研究指出，均匀引力场中狄拉克粒子不存在引力自旋霍尔效应，因初始状态不一致及对规范动量的误判。
2025-12-19 gr-qc
Is the Quantum Hall Effect influenced by the gravitational field?
大多数关于量子霍尔效应（QHE）的实验都是在海拔高度大致相同的地方进行的。未来的国际比较将确定引力场$\mathbf{g}(x)$是否影响QHE。在（1 + 2）维唯象宏观电动力学领域，欧姆-霍尔定律是与度规无关的（"拓扑"）。这表明它不与$\mathbf{g}(x)$偶联。我们证实了这一结果的微观计算的霍尔电导在后牛顿引力场的存在。
2003-10-13 cond-mat gr-qc
Propagation of polarized gravitational waves
高频引力波的传播可以用几何光学近似进行分析。在大但有限的频率的情况下，几何光学近似不再是准确的，和偏振相关的修正在一阶波长修改的传播引力波通过自旋轨道耦合机制。我们提出了一个协变推导有效射线方程的第一原理描述的偏振引力波的传播，直到一阶项的波长，在任意时空背景。有效射线方程描述了引力波的引力自旋霍尔效应，并且与从麦克斯韦方程导出的描述光的引力自旋霍尔效应的方程具有相同的形式。
2020-12-15 gr-qc
Geometrical-optics analysis of the interaction between light and gravitational waves from binaries
该研究采用弯曲时空几何光学方法，分析双致密天体近邻发出的光与该天体引力波的相互作用，重点探究引力法拉第旋转效应，为引力波光学效应研究提供理论支撑。
2025-05-19 gr-qc
Massless polarized particle and Faraday rotation of light in the Schwarzschild spacetime
我们提出了一个无质量极化粒子的显协变拉格朗日量，这意味着所有的动力学和代数方程作为这个变分问题的极值条件。该模型允许与引力场的最小相互作用，导致方程，符合麦克斯韦方程组的几何光学近似。该模型还允许广泛的非最小相互作用，这表明了一种替代的方式来研究电磁辐射的领先秩序以外的几何光学。作为一个具体的例子，我们在史瓦西时空中构造了一个曲率相关的相互作用，预测了偏振平面的法拉第旋转，线性依赖于波的频率。结果，史瓦西时空产生了一种光的角度彩虹：不同频率的波，最初在一个方向上线性偏振，当沿着同一条射线传播时，它们的偏振平面会获得不同的取向。
2021-04-26 gr-qc hep-th math-ph
An overview of the gravitational spin Hall effect
在广义相对论中，电磁波的传播通常由真空麦克斯韦方程组在固定的弯曲背景上描述。在无限高频率的极限下，电磁波可以局域为遵循零测地线的点粒子。然而，在有限频率下，电磁波不再被视为遵循零测地线的点粒子，并且通过自旋-曲率耦合，光的自旋角动量开始起作用。我们将把这种效应称为光的引力自旋霍尔效应。在这里，我们回顾了一系列与光的引力自旋霍尔效应相关的理论结果，并比较了不同模型的预测。与光学中的自旋霍尔效应的类比也进行了探讨，因为在这个领域的效果是很好的理解，理论和实验。
2019-04-22 gr-qc physics.optics
Rotation of intrinsic orbital angular momentum and the orbital Hall effect for twisted particles in arbitrary gravitational fields
本文研究任意引力场中扭曲粒子的内禀轨道角动量旋转与轨道霍尔效应，推导适用于任意 Riemannian 时空的 OAM 动力学精确方程，并给出统一描述。
2025-10-03 gr-qc hep-th
Spin in Uniform Gravity, Hidden Momentum, and the Anomalous Hall Effect
University of Alberta（阿尔伯塔大学）
研究均匀重力中自旋霍尔效应的缺失，揭示其与铁磁体异常自旋霍尔效应的差异。
2025-12-11 gr-qc
Weyl geometric effects on the propagation of light in gravitational fields
本研究推导Weyl几何中依赖偏振的光线方程，以静态球对称下推广Schwarzschild解的精确黑洞度规为例，数值研究光的引力自旋霍尔效应并估算Weyl矢量的影响。
2024-03-08 gr-qc
Gravitatomagnetic Analogs of Electric Transformers
线性化的广义相对论允许用重力电场和重力磁场来表述，这与麦克斯韦方程组对电磁场的描述非常相似。对于稳定的质量流，这种形式主义已经被用来理解重力磁效应，如惯性系的兰斯-瑟林拖曳。对于随时间变化的质能流，法拉第定律的模拟提出了基于Transformer的引力等效的新效应，其中这种电流取代了电流。提出了新的实验可能性，包括一种新的电磁引力耦合机制，新的测试广义相对论在超相对论极限使用粒子束在大型强子对撞机，并寻找一种材料表现出类似于铁磁性的引力。
2010-06-30 gr-qc
A fresh look at the influence of gravity on the quantum Hall effect
研究了引力场中的量子霍尔效应。首先，我们回顾了地球引力场对量子霍尔效应的影响。假设地球的引力场沿垂直方向均匀分布，计算了受影响的量子化霍尔电阻率。然后，我们研究了在垂直于运动平面的恒定均匀磁场存在下，引力场如何改变在两个大质量半球之间运动的粒子的朗道能级。我们发现，熟悉的朗道能级的简并被删除，后者之间的间距变得依赖于半球的质量密度和引力常量$G$。我们用这个结果表明，在薄导体的量子霍尔效应，夹在两个巨大的半球，应产生一个略有不同的变化的霍尔电阻率与所施加的磁场。然后，我们认为，众所周知的问题的引力引起的电场，这可能是一个先验被认为是阻碍重力的影响，实际上有一个有益的作用，因为它放大了后者。最后讨论了利用量子霍尔效应探测引力平方反比定律的可能性。
2020-06-30 cond-mat.other gr-qc
Gravitational spin Hall effect of light
电磁波在真空中的传播通常用几何光学近似来描述，该近似预测波射线遵循零测地线。然而，该模型仅在无限高频率的限制下有效。在大但有限的频率下，衍射仍然可以忽略不计，但射线动力学受到波偏振演化的影响。因此，光线可以偏离零测地线，这被称为光的引力自旋霍尔效应。在文献中，这种影响已经计算了一些特殊情况下的特设，但没有提出一般性的描述。在这里，我们提出了一个协变的Wentzel-Kramers-Brillouin分析光在任意弯曲时空中的传播的第一性原理。我们得到了描述光的引力自旋霍尔效应的依赖于偏振的射线方程。我们还提出了偏振相关的射线动力学在史瓦西时空的数值例子，并简要讨论了影响的大小。本文的分析结果类似于非均匀介质中光的自旋霍尔效应的分析结果，并得到了实验验证。
2020-07-25 gr-qc physics.optics
Non-linear effects for cylindrical gravitational two-soliton
利用四维真空爱因斯坦方程的圆柱孤子解，研究了引力波的非线性效应，如法拉第旋转和时移现象。在以前的工作中，我们分析了由Pomeransky改进的逆散射方法构造的单孤子解。在本文中，我们构造了一个新的具有复共轭极点的双孤子解，从而避免了在单孤子情况下不可避免的光锥奇异性。特别地，我们计算了这种非线性引力波的振幅和偏振的时间依赖性。此外，我们考虑了孤子波的时移现象，这意味着一个波包可以以比光慢的速度传播。
2015-02-23 gr-qc hep-th
Spin Hall effects in the sky
本文简要介绍引力自旋霍尔效应，强调其与光学自旋霍尔效应的类比，并回顾可能实现实验观测的天体物理途径。
2023-07-10 gr-qc physics.optics
Spin Hall effect of gravitational waves
引力子由于其螺旋性而具有贝里曲率。我们导出了考虑Berry曲率的引力子的半经典运动方程。我们表明，这种量子校正导致分裂的右，左手引力波在弯曲的空间中的轨迹，这种校正可以被理解为一种拓扑现象。这就是引力波的自旋霍尔效应。我们发现引力波的SHE是光的SHE的两倍。未来可能对引力波的SHE进行的观测可以潜在地检验引力子超越经典广义相对论的量子性质。
2018-09-25 cond-mat.other gr-qc hep-th
Gravitational radiation from neutron stars deformed by crustal Hall drift
射电辐射的一个先决条件是极冠区域存在强的小尺度磁场结构（“磁点”）。它们的产生可以通过地壳霍尔漂移从两个定性和定量不同的初始磁场配置中进行：一个完全局限于地壳的场和另一个穿透整个恒星的场。这项研究的目的是探索地壳中的这些磁性结构是否能够使恒星充分变形，使其成为可观测的引力波源。我们模拟这些领域的配置，它可以开发，在$\sim 10^4$ - $10^5$年，局部表面磁场强度$\sim 10^{14}$ G保持超过$\gtrsim 10^6$年的磁点的演变。计算了磁力引起的变形。我们表明，在有利的初始条件下，一颗恒星经历地壳霍尔漂移可以有椭圆率$ε\sim 10^{-6}$，即使与亚磁星极场强度，经过$\sim 10^5$年。脉冲星旋转频率为$\sim 10^2$ Hz，具有这样的$ε$是一个有希望的引力波源候选者。由于如此大的形变只能由穿透整个恒星的特定磁场配置引起，并且其最大磁能集中在外核区域，因此从射电望远镜观测到的引力波发射可以告诉我们年轻中子星的内部场结构。
2016-04-14 astro-ph.HE gr-qc
Cosmological Models in the Nonsymmetric Gravitational Theory
研究了非对称引力理论的宇宙学后果。基于球对称场方程，分析了非均匀各向异性宇宙中NGT场方程的结构。假设物质密度和压力是纯粹的时间依赖性，它表明，场方程允许开放，平坦和封闭的宇宙。本文将Friedmann-Robertson-Walker（FRW）模型的场方程推广到反对称小场。观测结果与近似空间平坦的宇宙最一致，在斜场中最低阶有FRW度规。最近对星系同步辐射偏振数据的分析表明，在减去法拉第偏振之后存在剩余偏振，这可以用NGT时空产生的电磁波的双折射来解释。
1997-04-30 astro-ph gr-qc
The Cosmological Constant from a Quantum Gravitational $θ$-Vacua and the Gravitational Hall Effect
本研究通过广义相对论的背景无关Wheeler-DeWitt量子化，类比量子霍尔效应与Yang-Mills理论，揭示了宇宙学常数与量子引力θ参数的定量关联，证明其受拓扑保护免受微扰修正。
2025-06-17 astro-ph.CO cond-mat.mes-hall gr-qc
Light rays in the Solar system experiments: phases and displacements
几何光学近似足以描述近地环境中的影响。在这个框架中，法拉第旋转纯粹是一种参考系（规范）效应。然而，不能简单地将其排除在外。在地球引力场的主要后牛顿展开式中，建立相对于某些遥远恒星的局部参考系会导致地面站与航天器之间的法拉第相位误差为$10^{-10}$量级。而狭义相对论的维格纳相的量级为$10^{-4}$ -- $10^{-5}$。这两种类型的错误可以通过简单的编码过程同时减轻。我们还简要地介绍了几何光学校正的协变公式的次领先阶近似，这是必要的电磁波/引力波的大，但有限的频率的传播。利用这种形式，我们得到了弱球对称引力场中首阶光线轨迹的偏振相关修正的封闭形式。
2021-11-06 gr-qc physics.optics quant-ph
Emergent-gravity Hall effect from quantum geometry
Institute of Science Tokyo（东京科学大学）
提出由量子几何产生的有效引力场驱动的霍尔效应，识别四种机制并建立统一半经典理论框架，通过模型计算展示效应。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.str-el
Testing the Wave-Particle Duality of Gravitational Wave Using the Spin-Orbital-Hall Effect of Structured Light
探测引力波的偏振态可以为引力子的存在提供证据，表明引力的量子化。受下一代引力波探测器的启发，我们尝试研究结构光与引力波的螺旋度耦合。利用引力场与一般电磁介质的相似性，在傍轴近似下，基于麦克斯韦理论，提出了一个四矢量光学Dirac方程。发现在引力场传播的扭曲光可以看作是具有$\mathcal{PT}$对称性的非厄米系统。我们进一步证明了引力波的角动量和扭曲光之间的耦合效应可以使光子在不同的轨道角动量（OAM）本征态之间经历偶极和四极跃迁，并导致一些可测量的光学特征，包括扭曲光的中心强度增亮和强度图案的宏观旋转。前者是自旋无关的，后者是自旋相关的，两者都可以看作是结构光的自旋-轨道-霍尔效应，可以作为结构光的粒子性质的指示器。
2022-11-07 astro-ph.HE gr-qc quant-ph
Observability of the scalar Aharonov-Bohm effect inside a 3D Faraday cage with time-varying exterior charges and masses
本文研究了标量Aharonov-Bohm（AB）效应的两种形式，它的电子形式和引力形式。电AB效应的标准形式涉及使粒子（例如电子）在具有零电场但不同电势的区域中移动。当一个粒子与自身重组时，它将具有不同的相位，这可以表现为单个粒子与自身重组时干扰自身的方式的变化。在具有准静态场和势的情况下，粒子总是会遇到边缘场，这使得电AB效应的理论和实验状态比磁（或矢量）AB效应的理论和实验状态要不清楚得多。在这里，我们建议使用时变场外的球壳，和潜在的球壳内的实验测试的标量AB效应。在我们的方案中，一个量子系统将始终处于无场区域，但受到非零的时变势的影响。此外，我们的系统不会像在磁性AB实验中那样在空间上分裂并重新聚集在一起。因此，不存在空间干涉，并且因此不存在要观察的空间干涉图案的偏移。相反，出现了纯粹的时间干扰现象。在磁性AB实验中，这些效应是非经典的。我们提出了两个版本的这个想法：（i）约瑟夫森时间干涉实验内的超导球壳与时变表面电荷;（ii）一个两能级原子实验中，原子光谱获得FM边带时，它被放置在一个球壳的外部质量随时间正弦变化。前者导致时变的内部磁场，后者导致时变的引力红移。
2014-11-13 cond-mat.supr-con gr-qc quant-ph
Gravitational spin Hall effect in the Reissner-Nordström black holes: evolution equations and charge effects
Key Laboratory of Atomic and Subatomic Structure and Quantum Control (Ministry of Education), Guangdong Basic Research Center of Excellence for Structure and Fundamental Interactions of Matter, School of Physics, South China Normal University（原子与亚原子结构及量子控制重点实验室（教育部），广东省物质结构与基本相互作用卓越研究中心，华南师范大学物理学院）；Guangdong Provincial Key Laboratory of Quantum Engineering and Quantum Materials, Guangdong-Hong Kong Joint Laboratory of Quantum Matter, South China Normal University（广东省量子工程与量子材料重点实验室，粤港澳量子物质联合实验室，华南师范大学）
研究Reissner-Nordström时空中引力自旋霍尔效应，推导光线偏差与倾斜角演化方程，发现电荷使效应减弱，光子球附近出现振荡与发散。
2026-09-25 gr-qc hep-th
Elasticity tetrads, mixed axial-gravitational anomalies, and 3+1d quantum Hall effect
对于二维拓扑绝缘体，整体和内禀（无外磁场）量子霍尔效应可以用U（1）场背景规范势的规范反常（2+1）维[2+1d] Chern-Simons（CS）响应来描述.霍尔电导由CS项的量子化前因子给出，CS项是动量空间拓扑不变量。在这里，我们表明，没有其他对称性的三维晶体拓扑绝缘体描述的拓扑（3+1）维[3+1d]混合CS项。除了电磁U（1）规范场之外，该项还包含弹性四元组场$E^{\ a}_μ({\bf r},t) = \partial_μX^a(\mathbf{r},t)$，它是结晶U（1）相场$X^a(\mathbf{r},t)$的梯度，并描述晶体的变形。对于三维空间中的晶体，$a=1,2,3$和混合轴向引力响应包含三个受晶体对称性保护的参数：弱动量空间拓扑不变量。霍尔电导对晶体变形的响应根据这些不变量被量化。在位错存在的情况下，异常的3+1d CS项描述了Callan-Harvey异常流入机制。该响应可以扩展到所有奇数空间维度。作为格点U（1）场梯度的弹性四元组具有长度倒数的正则维数。类似地，如果这样的四元组场进入广义相对论，度规就变成有量纲的，但物理参数，如牛顿常数、宇宙学常数和粒子质量，就变成无量纲的。
2019-09-13 cond-mat.mes-hall gr-qc hep-ph
Probing general relativistic spin-orbit coupling with gravitational waves from hierarchical triple systems
本文研究了引力自旋霍尔效应对层级三黑洞系统中强场透镜引力波传播的修改，计算了其对引力波形的影响并展示了实验观测潜力，对天体物理与广义相对论检验具有深远意义。
2024-09-23 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Frequency- and polarization-dependent lensing of gravitational waves in strong gravitational fields
本文研究层级三体黑洞系统中引力波的引力自旋霍尔效应，计算频率与偏振相关的时间延迟、修正波形及失配，并利用GWTC-3约束和探测器灵敏度证明其可探测。
2024-05-17 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Kerr spacetime geometric optics for vortex beams
在广义相对论几何光学框架下，利用引力场与光学介质的类比，描述了光在穿过大质量旋转致密天体的引力场时如何获得轨道角动量，以及轨道角动量与偏振的相互作用.众所周知，克尔时空不仅对光束的偏振施加了引力法拉第旋转，而且还在旋转黑洞（BH）附近通过的辐射的轨道角动量分布中设置了特征指纹。M87* 黑洞的数据分析证实，Kerr时空是一种非均匀各向异性介质，光在其中可以获得轨道角动量，并发生自旋-轨道角动量转换，成为引力透镜光的偏振和相变介质.
2021-04-14 astro-ph.HE gr-qc physics.optics
Quasinormal Modes and Hawking-Unruh effect in Quantum Hall Systems: Lessons from Black Hole Phenomena
在这项工作中，我们提出了量子霍尔系统作为一个平台，探索黑洞现象。通过展示最低朗道能级和时空对称性之间根深蒂固的共性，我们表明，量子霍尔和引力系统的功能可以优雅地捕获一个简单的量子力学模型，倒谐振子。通过这种对应关系，我们认为，在引力情况下的辐射现象，如W。G. Unruh和S.霍金，承担一个平行的鞍势散射的量子霍尔准粒子。我们还发现量子Hall鞍势的散射可以模拟黑洞中的特征准正规模，例如C.维什维什瓦拉我们提出了一个现实的量子霍尔点接触设置探测准粒子隧穿这些时间衰减模式，提供了一个新的介观平行黑洞衰荡。
2019-10-16 cond-mat.mes-hall gr-qc hep-th
Quantum Metric and Nonlinear Hall Effect of Photons
Keio University（庆应义塾大学）
研究光子在动量空间中的量子度量，揭示其非线性霍尔效应及引力透镜效应的修正机制
2026-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.other gr-qc
