Trispectrum in Extended USR Model with Transition to SR
本文研究两阶段USR-SR暴胀模型中的四点谱，利用δN和in-in形式计算g_NL和τ_NL，发现尖锐过渡产生最大四点谱，平缓过渡则抹去大部分信号。
2025-09-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraints on ultra-slow-roll inflation from the third LIGO-Virgo observing run
超慢卷暴胀过程中的非吸引子演化导致超视界曲率扰动放大，从而产生强的、可探测的随机引力波背景。在这封信中，我们寻找这样一个随机的引力波背景的数据从第三个LIGO-Virgo观测运行和USR暴胀模型的限制。在95%置信水平下，USR阶段的$e$ -折叠数被约束为$ΔN \lesssim 2.9$，并且在尺度$2.9\times10^5 ~\mathrm{pc^{-1}} \lesssim k \lesssim 1.7\times10^{11}~\mathrm{pc^{-1}}$下，USR阶段期间放大的曲率扰动的功率谱被约束为$\log_{10}P_{R\mathrm{p}}<-1.7$。此外，我们还预测了未来实验对USR暴胀的抑制能力，发现LISA和Taiji的$P_{R\mathrm{p}}\lesssim 10^{-3.6}$，Cosmic Explore和Einstein Telescope的$P_{R\mathrm{p}}\lesssim 10^{-3.3}$，DECIGO和Big Bang Observer的$P_{R\mathrm{p}}\lesssim 10^{-5.5}$，Square Kilometre Array的$P_{R\mathrm{p}}\lesssim 10^{-5.2}$.
2023-02-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
RG-Flow Renormalized One-Loop Corrections to the Power Spectrum in USR Inflation
School of Astronomy, Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)（基础科学研究所天文学院）；Department of Physics, K.N. Toosi University of Technology（K.N.托伊西理工大学物理系）
研究单场暴胀模型中 USR 阶段长波长 CMB 尺度模式一圈修正的性质。采用重整化群流形式的 UV-IR 正则化方案计算曲率微扰功率谱的重整化一圈贡献，得出功率谱修正与 USR 阶段峰值关系。
2026-07-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Loop contributions to the scalar power spectrum due to quartic order action in ultra slow roll inflation
本文研究超慢滚暴涨中四阶作用量对标量功率谱的圈贡献，发现晚期USR圈修正可忽略，中期USR圈贡献可达领头阶30%，而早期USR圈贡献可能为负并主导功率谱，表明微扰展开失效。
2024-01-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Evolution of Linear Perturbations under Time-Dependent Hubble Friction I: SR-USR-SR Inflation
School of Science, Jiangsu University of Science and Technology（江苏科技大学理学院）
该研究针对瞬时慢滚-超慢滚-慢滚暴胀曲率功率谱有限凹陷起源有争议且谱特征缺完整渐近解析描述的问题，用连接法和汉克尔函数渐近展开，基于规则导出模式演化和功率谱渐近表达式并验证。
2026-07-07 astro-ph.CO gr-qc
Primordial non-Gaussianity from ultra slow-roll Galileon inflation
本文在Galileon暴胀框架内研究了慢滚到超慢滚转变期间原初非高斯性的产生，发现急剧转变可产生量级为O(1)的非高斯性振幅，并在USR和SRII阶段违反Maldacena no-go定理，支持大质量原初黑洞的生成。
2023-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
To USR or not to USR: An effective description of two-field dynamics
Institut d’Astrophysique de Paris（巴黎天体物理研究所）；University of Louvain（鲁汶大学）
本文提出拐点暴胀中暴胀子仍经历有效超慢滚，spectator场仅抬升势能并解耦，模式混合仅缓和功率谱凹陷，为研究参数依赖提供简单方法。
2026-09-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Induced Gravitational Waves from Ultra Slow-Roll Inflation and Pulsar Timing Arrays Observations
针对脉冲星计时阵列探测到的随机引力波背景的宇宙学起源问题，研究含超慢滚阶段的单场暴胀模型，计算增强曲率扰动诱导的引力波，发现模型可适配当前数据且对高频引力波有可检验预测。
2023-10-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Ultra-Slow-Roll Inflation on the Lattice I: Backreaction and Nonlinear Effects
本研究通过格点模拟发现超慢滚暴胀中的非线性效应显著影响曲率扰动，提出了模拟量与树级量的普适关系，证明需超越微扰理论以稳健预测原初黑洞和引力波。
2025-04-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Hamiltonians to all Orders in Perturbation Theory and Higher Loop Corrections in Single Field Inflation with PBHs Formation
School of Astronomy, Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)（基础科学研究所天文学院）
本文基于单场膨胀模型，计算了所有阶微扰理论中的作用量和相互作用哈密顿量，并推导了PBH形成中的高阶环修正关系。
2026-05-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
No-go for the formation of heavy mass Primordial Black Holes in Single Field Inflation
本文通过单圈重整化证明单场暴胀中由慢滚到超慢滚过渡产生的原初黑洞质量被限制在约100克且寿命极短，从而构成大质量原初黑洞形成的不可行定理。
2024-08-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Ultra Slow-Roll Phase Of Warm Inflation In Braneworld Cosmology
本文在膜世界宇宙学的RS-II和DGP模型中，研究了暖暴胀中的超慢滚阶段，发现USR条件越严格，膜世界对标准暴胀动力学的修正越被抑制。
2025-10-25 astro-ph.CO gr-qc
Multiple Field Ultra Slow Roll Inflation: Primordial Black Holes From Straight Bulk And Distorted Boundary
研究了场空间中曲线约束的两场超慢卷暴胀模型。曲率扰动和非高斯性可以在USR阶段和从边界处的不均匀性增强。我们采用完全非线性的$δN$方法计算了曲率扰动的概率分布函数（PDF），并证明了非线性效应可以显著增强原初黑洞（PBH）的丰度.对于大曲率扰动，PDF有一个普遍的指数尾，但对于中间值，PDF -因此，PBH的丰度-敏感地依赖于边界的几何形状。
2022-09-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Gaussian tail of the curvature perturbation in stochastic ultra-slow-roll inflation: implications for primordial black hole production
本文首次利用ΔN形式对超慢滚暴涨中的曲率扰动进行随机计算，揭示其高度非高斯尾部，并发现随机效应使原初黑洞丰度比高斯近似增加约10^5倍。
2025-09-19 astro-ph.CO gr-qc
Stochastic inflation and non-perturbative power spectrum beyond slow roll
本研究开发数值代码计算非微扰曲率功率谱，应用于慢滚和超慢滚单场暴胀模型，验证了指数非高斯尾部，揭示了超慢滚模型中非微扰谱计算的复杂性。
2025-03-07 astro-ph.CO gr-qc
Two-loop corrections in power spectrum in models of inflation with PBHs formation
本研究针对含中间USR阶段、用于PBHs形成的单场暴胀模型，计算了功率谱的双圈修正，发现双圈相对修正与单圈相对修正的平方成正比，且陡峭的阶段转变会让圈修正过大，需平缓转变才能保证微扰可控。
2024-12-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Power spectrum of primordial perturbations during ultra-slow-roll inflation with back reaction effects
我们发展了一种非微扰方法，通过Hartree分解研究了在空间平坦的FRW宇宙时空中量子涨落对单场暴胀模型的影响。除了背景场方程和带有量子场涨落修正的Friedmann方程外，还通过引入非零的$Δ_B$项导出了修正的Mukhanov-Sasaki方程.我们考虑宇宙经历慢卷（SR）-超慢卷（USR）-慢卷（SR）暴胀，特别是USR暴胀的存在触发了$Δ_B$的巨大增长，这反过来又对暴胀早期离开视界的模的曲率扰动产生了增强效应。然而，由哈勃参数给出的模式方程中的宇宙摩擦项可能会阻止助推效应。在这里，我们提出了两个代表性的模型来说明这两个相互竞争的条款。
2021-06-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Baryogenesis from ultra-slow-roll inflation
超慢卷暴胀（USR）是一类在小尺度上滚动动力学急剧减速的单场模型，导致曲率扰动和原始黑洞（PBH）形成的功率谱显著增强.暴胀背景的这种急剧转变可以触发标量凝聚体的相干运动，其有效势由暴胀子场的滚动速率控制。我们表明，标量凝聚携带（的组合）重子或轻子数可以实现成功的重子生成通过阿弗莱克-Dine机制从非常规的初始条件激发的USR过渡。为创造正确的重子不对称性的宇宙的可行的参数空间自然地结合了PBH的具体限制，以显着地贡献于暗物质，揭示了宇宙之间的重子和暗物质密度的巧合问题的今天。
2023-03-24 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Conserved cosmological perturbations in USR inflation and bouncing scenarios
本研究探究单场暴胀超慢滚阶段与反弹收缩阶段中，共动曲率扰动的共轭动量在超哈勃极限下的守恒性，并利用该守恒计算相关功率谱。
2024-02-04 astro-ph.CO
Loop Corrections in Gravitational Wave Spectrum in Single Field Inflation
该研究探讨单场超慢滚暴胀模型中长引力波功率谱的单圈修正，发现长张量谱不受短标量圈修正及USR-慢滚过渡尖锐度影响，与标量谱形成对比，并验证了压缩极限下的Maldacena一致性条件。
2024-12-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Induced gravitational waves from the cosmic coincidence
增强的原初标量扰动诱导的引力波（GW）背景是暴胀形成原初黑洞（PBH）的最有希望的观测结果之一。我们研究了一般超慢滚（USR）框架下单场暴胀引起的GW谱$Ω_{\textrm{IGW}}$，将峰值频带限制在$10^{-3}$ - $1$ Hz内，并使PBH丰度饱和，以包含超轻小行星质量窗口中的所有暗物质（DM）。通过引用由USR暴胀驱动的成功的重子生成，我们验证了目前观测到的重子和PBH DM之间的比密度比的可行参数空间，即所谓的“宇宙符合”。“我们表明，宇宙符合要求将高频极限的光谱指数$n_{\rm UV}$，$Ω_{\textrm{IGW}}(f\gg 1)\propto f^{-2n_{\rm UV}}$，限制在$0 < n_{\rm UV} < 1$中，这意味着在$10^{-16}$ - $10^{-12} M_\odot$质量范围内由USR膨胀引发的PBH重子生成可以通过即将到来的高级LIGO和Virgo数据以及下一代实验，如LISA，爱因斯坦望远镜，天琴和DECIGO进行测试。
2022-07-11 astro-ph.CO hep-ph
An analytical approximation of the evolution of the primordial curvature perturbation in the ultraslow-roll inflation
针对超慢滚暴胀中原始曲率扰动演化问题，提出解析近似方法，揭示其复平面演化特征，解释功率谱形态并证明最小值非零，助力原初黑洞与引力波模型构建。
2024-03-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining ultra slow roll inflation using cosmological datasets
本文利用CMB、SNIa、星系巡天及Lyman-$\alpha$数据约束超慢滚暴胀模型，得到USR起始e-fold数$\bar N_1 \lesssim 41$、持续时间$ΔN \lesssim 0.4$，从而将小尺度功率谱增强幅度限制在百倍以内，显著改进了对过量原初功率的约束。
2024-06-22 astro-ph.CO gr-qc
Primordial Black Holes and Local Non-Gaussianity in Canonical Inflation
原始黑洞（PBH）不可能在慢滚的正则单场暴胀中产生足够多的暗物质。这一结论是鲁棒的本地非高斯之间的相关性长，短波长的曲率模式，我们表明，在缓慢滚动本地原始黑洞丰度没有影响。对于逃避这种不去的原型模型，超慢滚（USR），这些压缩的非高斯相关性最多有一个订单单位的影响，PBH产生的曲率波动的模型，否则将无法形成足够的PBH的方差。此外，USR的跃迁是一个成功的模型所必需的，它甚至抑制了这种小的增强，除非它导致暴胀子动能在e倍的一小部分中大幅增加，我们称之为大而快的跃迁。一路上，我们适用于在形式主义，三角洲N形式主义，和规范变换计算非高斯和照亮这些结果的物理起源的不同方面。在压缩极限的局部非高斯性并没有削弱高斯的结论，PBH作为暗物质在正则单场膨胀需要一个复杂的和微调的潜在的形状与一个时代的慢卷是短暂的违反。
2019-02-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Curvature Perturbations in the Effective Field Theory of Inflation
我们讨论了通常用于单场膨胀的各种规范不变量之间的差异，即同步$ζ_s$，共动$ζ_c$和酉$ζ_u$曲率。我们发现，保守的$ζ_c$的视界外是相当严格的模型，因为它导致保守的$ζ_s$和$ζ_u$，而反过来并不成立。我们用两个暴胀模型：超慢卷（USR）和编织超慢卷（BUSR）来说明这些差异的后果。在USR中，我们证明了在这三个曲率中，只有$ζ_s$在视界外是守恒的，并且我们将这个结果与分离宇宙的概念和$δN$形式主义的使用联系起来。我们发现，即使$ζ_s$是保守的，仍然有一个轻微的破坏的分离宇宙近似的连续性方程。尽管如此，$δN$形式仍然可以用来计算某些规范不变量（如$ζ_u$）的原始功率谱，尽管它在其他规范不变量（如均匀密度曲率）上会失效。在BUSR中，我们证明了$ζ_u$和$ζ_s$在视界外都是守恒的，但取不同的值。此外，由于$ζ_u\not=ζ_c$，我们发现对膨胀后可观察到的曲率波动的预测并不反映膨胀期间视界交叉处的$ζ_c$，而且不仅涉及该时期的$ζ_u$，而且还涉及编织阶段结束的方式。
2019-08-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
One loop to rule them all: Perturbativity in the presence of ultra slow-roll dynamics
本文研究含超慢滚阶段的单场暴胀模型中圈修正对微扰性的影响，发现无法据此排除原初黑洞形成图景，但短模式圈修正不可忽略，且功率谱中的凹陷是树级计算假象。
2024-06-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Proving the absence of large one-loop corrections to the power spectrum of curvature perturbations in transient ultra-slow-roll inflation within the path-integral approach
本研究针对瞬态超慢滚暴胀中曲率扰动功率谱一圈修正可能大于树级修正的观点，通过路径积分方法推导一圈修正主公式，结合一致性关系与超哈勃模式特性，证明不存在大一圈修正，维护了微扰理论的有效性。
2024-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Black Holes from Inflation with a Spectator Field
University of Manitoba（曼尼托巴大学）；University of Winnipeg（温尼伯大学）；Santa Cruz Institute for Particle Physics（圣克鲁兹粒子物理研究所）；University of California, Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）；Yale University（耶鲁大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
研究探讨了在单场膨胀模型中，观察者场对原初黑洞产生机制的影响，揭示了其通过扰动相互作用维持或增强扰动增长的机制。
2026-10-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Galileon inflation evades the no-go for PBH formation in the single-field framework
本文在有效场论框架下研究Galileon暴胀，证明其非重整化性质使慢滚到超慢滚转变中形成的原初黑洞质量不受功率谱圈修正的额外约束，从而规避了单场框架的no-go定理。
2023-08-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
When the Environment Speaks: Quantum Signatures in Non-Attractor Inflation
Nordita AlbaNova Univ. Center（阿尔巴诺瓦大学中心）；Università degli studi di Napoli “Federico II”（那不勒斯费德里科二世大学）；INFN - Sezione di Napoli（意大利国家核物理研究所那不勒斯分部）
研究暴胀中绝热曲率微扰与熵标量环境相互作用的开放量子动力学，用精确输运方程方法追踪系统协方差矩阵演化，发现环境作用使原初标量功率谱有可观测印记，二阶时还影响引力波背景，为宇宙学观测提供独特光谱特征。
2026-07-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Running into tension: primordial black holes from ultra-slow-roll inflation, spectral running, and the Hubble tension
University of Trento（特伦托大学）；Trento Institute for Fundamental Physics and Applications (TIFPA)-INFN（特伦托基础物理与应用研究所（TIFPA）-意大利国家核物理研究所）；New York University Abu Dhabi（纽约大学阿布扎比分校）
研究超慢滚暴涨模型预测的负谱运行与ACT CMB数据中正运行提示之间的紧张关系，并分析早期暗能量等新物理对谱运行及原初黑洞模型可行性的影响。
2026-08-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
In search of an observational quantum signature of the primordial perturbations in slow-roll and ultra slow-roll inflation
在标准暴胀范式中，宇宙学密度扰动在早期宇宙中以量子涨落的形式产生，但随后经历了量子到经典的转变。在这种转变中，量子态的压缩起着关键作用，这是对微扰的衰减模式分量的强烈抑制的结果。由于对宇宙学扰动的测量不断改进，我们想知道是否存在这样的情况，即这种衰变模式在宇宙晚期仍然可以观察到，理想情况下会导致扰动的量子性质的“吸烟枪”签名。我们通过将暴胀后的微扰量子态演化到后暴胀宇宙来解决这个问题。在恢复了标准结果之后，即在慢卷（SR）暴胀中，当观测到扰动时，衰减模确实被绝望地抑制了（抑制了$\sim 115$数量级），我们转向超慢卷（USR）暴胀，在这种情况下，通常的衰减模实际上在超视界尺度上增长。尽管模式函数的行为有如此巨大的差异，我们还是发现在USR中，宇宙晚期衰减模式的振幅被显著地抑制了，实际上是被相同的$\sim 115$数量级抑制了。我们最后解释说，这种大的抑制是一个普遍的结果，持有超越SR和USR的情况下考虑，并遵循海森堡的不确定原理的修改版本和观察到的原始功率谱的振幅。因此，微扰的经典行为与宏观物体的经典行为密切相关，与大质量粒子的位置进行类比，今天的曲率微扰具有$m_{\rm pl}^2/H_0^2 \sim 10^{120}$量级的巨大有效质量，使它们高度经典。
2019-05-04 astro-ph.CO gr-qc quant-ph
Scalar induced gravity waves from ultra slow-roll Galileon inflation
本研究探讨伽利略暴胀中USR阶段产生的标量诱导引力波谱，其与NANOGrav等观测一致，峰值振幅达10^-6，覆盖宽频范围，并分析原初黑洞质量范围。
2024-09-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Lattice simulations of scalar-induced gravitational waves from inflation
University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）；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）；Institut d’astrophysique de Paris, UMR 7095 du CNRS et de Sorbonne Université（巴黎天体物理学研究所）
本文通过晶格模拟研究超慢滚动阶段膨胀中产生的标量诱导引力波，探讨非线性标量动力学对引力波预测的影响，揭示非微扰控制的重要性。
2026-09-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Generating large primordial fluctuations in single-field inflation for PBH formation
本文研究单场暴胀中通过SR-USR-SR机制产生大曲率扰动以形成原初黑洞，并计算功率谱、双谱及单圈量子修正，证明量子修正可约束此类模型。
2024-06-03 astro-ph.CO hep-th
Quantum loop effects on the power spectrum and constraints on primordial black holes
本研究通过有效场论方法分析单场暴胀中慢滚到超慢滚转变的量子圈效应，发现单圈修正功率谱严格限制了原初黑洞的形成，仅允许小质量黑洞（约10^2-10^3克）在特定声速范围内存在。
2023-11-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial black holes from the ultraslow-roll phase in the inflaton--curvaton mixed field inflation
提出含USR阶段的暴胀子–曲率子混合场模型，用δN形式分析曲率扰动功率谱与非高斯性，生成约10^-14 M⊙且可构成全部暗物质的PBHs。
2025-02-20 astro-ph.CO
Implications of stochastic effects for primordial black hole production in ultra-slow-roll inflation
本文通过数值模拟研究超慢滚暴涨中随机噪声对原初黑洞生成的影响，发现非马尔可夫效应次要，随机效应可使原初黑洞丰度增强O(10)到O(10^8)倍，并指出常用近似会显著高估或低估丰度。
2025-09-19 astro-ph.CO gr-qc
Spontaneous Baryogenesis and Primordial Black Hole Dark Matter from Ultra-Slow-Roll Inflation
King’s College London（伦敦国王学院）
该研究通过超慢滚动膨胀提出一个统一框架，将暗物质、重子不对称性和引力波背景联系起来，利用原初黑洞和重子生成的关联预测再加热温度。
2026-03-11 astro-ph.CO hep-ph
Scalar fluctuations of the scalar metric during inflation from a non-perturbative 5D large-scale repulsive gravity model
本文从广义相对论的五维推广形式出发，发展了真空中标量度规涨落的非微扰形式。在这项工作中，我们集中我们的努力有效的大宇宙尺度上的计算，这是占主导地位的宇宙膨胀阶段。在此极限下的所得度量是在对5D Ricci平坦度量解实施平面坐标变换后获得的。我们计算了这些波动的频谱与一个有效的四维Schwarzschild-de Sitter时空的宇宙尺度，这是我们得到后，我们做了一个静态的叶理的非紧额外的坐标。我们的结果显示了原始宇宙的平方度规涨落如何随着暴胀膨胀而变得尺度不变。
2013-10-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Perturbative unitarity in quasi-single field inflation
我们研究了具有暴胀子和一个质量标量的准单场暴胀的微扰么正性的含义。分析高能散射，我们表明，非高斯性与$|f_{\rm NL}|\gtrsim1$不能实现，而不打开的相互作用，违反在高能量标度的么正性。然后，我们提供了一个$f_{\rm NL}$和新的物理，是紫外线完成所需的规模之间的关系。特别是在Hubble尺度$H\gtrsim 6\times 10^{9}$ GeV下，Planck压缩算符容易产生过大的非高斯性，如果不引入抑制量子引力修正的机制，很难实现成功的准单场暴胀.我们还将分析推广到等曲率模较重且暴胀动力学由暴胀子有效理论捕获的区域。在要求含有暴胀子和一个重标量的双标量UV模型具有微扰么正性的条件下，我们阐明了UV可由一个重标量完备的$P(X,ϕ)$模型的参数空间.
2021-07-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
δN versus covariant perturbative approach to non-Gaussianity outside the horizon in multifield inflation
本文采用两种形式：Δ N和协变形式，计算了双场暴胀模型中原始曲率扰动的非高斯性的超哈勃演化。虽然两种形式主义对待波动的演变从根本上不同，我们表明，f_{NL}参数的公式在1%的精度内相互定量一致。我们分析发现，当暴胀轨道达到一般势的绝热极限时，f_{NL}的振幅衰减不快于a^{-3}。
2012-05-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflaton perturbations through an Ultra-Slow Roll transition and Hamilton-Jacobi attractors
Utrecht University（乌得勒支大学）；Newcastle University（纽卡斯尔大学）
本文研究了在慢滚到超慢滚过渡的分析膨胀模型中，标量场扰动的行为。通过哈密顿-雅可比理论发现，慢滚阶段退出视界模式通过第一分支演化至超慢滚阶段，而超慢滚阶段模式通过移位得到描述，表明哈密顿-雅可比吸引子可描述长波长膨胀不均质动力学。
2026-04-23 astro-ph.CO gr-qc
Global adiabaticity and non-Gaussianity consistency condition
在单场暴胀的背景下，超视界尺度上随动切片上的曲率扰动（$\R_c$）的守恒性是推导双谱压缩极限与原始曲率扰动谱之间一致性条件所需的假设之一。然而，$\R_c$的守恒仅在扰动达到绝热极限后才成立，在绝热极限下，$\R_c$的恒定模式优于其他模式（通常是衰减模式）。在这种情况下，在热力学意义上定义的非绝热压力扰动，$δP_{nad}\equivδP-c_w^2δρ$，其中$c_w^2=\dot P/\dotρ$，在超视界尺度上通常也可以忽略不计。因此，人们可能认为绝热极限与热力学绝热性相同。事实并非如此。换句话说，热力学绝热性不是超视界尺度上$\R_c$守恒的充分条件。在本文中，我们考虑模型，满足$δP_{nad}=0$在所有尺度上，我们称之为全球绝热性（GA），这是保证，如果$c_w^2=c_s^2$，其中$c_s$是相速度的扰动的传播。已知的示例是超慢滚（USR）充气的情况，其中$c_w^2=c_s^2=1$。为了推广USR，我们开发了一种方法来找到GA K-膨胀模型的拉格朗日从行为的背景量的比例因子的函数。应用这种方法，我们表明，确实存在广泛的一类GA模型与$c_w^2=c_s^2$，这使得$\R_c$增长超地平线尺度，因此违反了非高斯一致性条件。
2016-06-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-perturbative production of fermionic dark matter from fast preheating
我们研究了早期宇宙中费米子暗物质的非微扰产生。我们解析地研究了伴随费米子与背景暴胀子场耦合的引力产生机制。后者导致有效费米子质量在预热过程中的变化，并使所得的光谱和丰度对其参数敏感。假设快速预热，完成在小于膨胀哈勃时间和膨胀后的暴胀子场没有振荡，我们发现一个丰富的生产粒子的能量范围从膨胀哈勃率的逆时间的预热。所产生的费米子可以在很宽的参数范围内解释所有观测到的暗物质。作为我们分析的一个应用，我们研究了Palatini Higgs暴胀模型中重Majorana中微子的非微扰产生。
2023-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Perturbative Reheating After Multiple-Field Inflation: The Impact on Primordial Observables
我们研究了多场暴胀模型中微扰再热对原始观测量的影响。通过突然衰变计算，我们得到了局域型非线性参数$f_{\rm NL}^{\rm local}$、标量谱指数$n_ζ$和张量标量比$r_T$随暴胀场衰变率变化的解析表达式.我们比较我们的分析结果，一个完全数值的经典场论模拟，发现极好的协议。我们发现，$f_{\rm NL}$，$n_ζ$和$r_T$的再加热阶段的敏感性在很大程度上取决于基本的暴胀模型。我们量化这种敏感性，并讨论必须满足的条件，如果可观察到的预测是不敏感的动态再加热。我们证明，在完成再加热，所有的可观察量采取有限范围内的值，其限制完全由通货膨胀期间的条件。此外，在这两个领域的波动起着重要的作用，在确定充分依赖的动态再加热的观测。通过将我们的形式应用于两个具体例子，我们证明了再加热动力学变化引起的$f_{\rm NL}$、$n_ζ$和$r_T$的变化完全在普朗克的敏感度范围内，因此，在预测多场暴胀模型时必须考虑再加热的影响。我们的最终表达式是非常一般的，包括范围广泛的两个领域的暴胀模型，包括标准的曲率的情况。我们的结果允许一个更统一的方法来研究两个领域的通货膨胀，包括微扰再加热的影响。因此，整个类别的模型可以一起研究，允许更系统的方法通过观察来深入了解早期宇宙的物理学。
2014-04-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary magnetogenesis in the perturbative regime
虽然在暴胀期间，增加规范耦合的阶段允许尺度不变的超电谱，但当耦合减少时，对于大于有效视界的典型波长，可以产生平坦的超磁谱。在规范耦合消失后，视界外的辐射期超磁功率谱由暴胀末期的超电场决定，而在规范耦合减弱的情况下则相反。而不是强加一个突然冻结后，通货膨胀，我们认为一个平滑的模式函数的演变，假定规范耦合和共形时间导数总是连续的背景非本征曲率。在对偶对称性下，根据放大规范功率谱的变换性质对它们进行了分类。在澄清了相关的磁生约束的制定中的共动和物理谱的作用，参数空间的情况下仔细检查。事实证明，在暴胀过程中，一个略带蓝色的超电谱可能会导致一个准平坦的超磁谱，在物质辐射相等之前，以及在相关波长重新进入有效视界之前。在这个框架中，规范耦合总是微扰的，但诱导的大尺度磁场可以是百分之几个nG的数量级，并且在原星系引力坍缩之前的几分之一Mpc和$100$ Mpc之间的典型长度尺度上。
2021-06-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Nonperturbative stochastic inflation in perturbative dynamical background
Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences (CAS)（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）；Asia Pacific Center for Theoretical Physics (APCTP)（亚太理论物理中心）
本文研究了包含瞬时超慢-roll阶段的膨胀模型，通过量子场论在弯曲时空中的框架，推导出准de Sitter时空中的随机方程，并验证了随机描述与分析结果的一致性。
2026-04-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Field redefinitions, perturbative unitarity and Higgs inflation
本文利用 S 矩阵在场重定义下的不变性，无需选择规范或计算振幅，给出了 Higgs 暴胀截断能标下界的新计算方法，并推广至 Palatini 表述。
2023-07-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Perturbative Kähler Moduli Inflation
Masaryk University（马萨里克大学）；BRAC University（布拉格大学）；The Graduate Center, CUNY（纽约市立大学研究生中心）
本文在IIB型弦理论中利用微扰修正稳定多个Kähler模，构造了两类满足EFT和宇宙学约束的暴胀势，并分别给出与CMB数据一致的标量-张量比。
2026-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The large-N running of the spectral index of inflation
我们扩展了以前的分类的通货膨胀模型的行为在大N，其中N是e-折叠的数量。除了微扰1/N的情况下，其慢滚参数下降的权力1/N，我们介绍了常数，非微扰和对数类。这涵盖了绝大多数的通货膨胀模型。此外，我们计算了所有这些类的频谱倾斜的运行。值得注意的是，我们发现倾斜的运行基本上集群周围的permil水平。我们评论的影响，为未来的实验。
2014-05-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary Butterfly Effect: Non-perturbative Dynamics From Small-Scale Features
首次研究偏离慢滚的单场暴胀非微扰动力学，发现势能振荡特征能剧烈改变暴胀进程，导致宇宙陷入de Sitter状态或伪真空，为原初黑洞形成提供新通道，证明非微扰方法在引力波天文学相关暴胀小尺度物理中的必要性。
2024-10-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bunch-Davies initial conditions and non-perturbative inflationary dynamics in Numerical Relativity
University of Cambridge（剑桥大学）；Newcastle University（纽卡斯尔大学）
本文利用数值广义相对论模拟了宇宙膨胀期的高精度非均匀性，展示了Bunch-Davies真空初始条件下的非线性动力学演化，并通过三个例子验证了非微扰配置下的强非线性不均质性。
2025-07-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The moduli problem at the perturbative level
如果模场在暴胀过程中保持光态，那么它们在衰变过程中一般会产生强的暗物质辐射和重子辐射等曲率扰动。我们证明了现有的上界的大小，这样的波动，从而可以转化为严格的约束的模参数空间m_σ（模质量）- σ_{inf}（模真空期望值在通货膨胀结束）。这些约束是互补的，以前存在的界限，使模的问题变得更糟的扰动水平。特别是，当暴胀标度H_{inf} ~10^{13} GeV时，预言高模量质量m_σ> 10-100 TeV的粒子物理方案即使避开了大爆炸核合成的约束，也会受到微扰模量问题的困扰。
2009-04-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
