一种快速计算具有原始非高斯性标量诱导引力波的晶格方法
宇宙学与河外天体物理
2026-05-27 v1 广义相对论与量子宇宙学
计算物理
摘要
标量诱导引力波（SIGW）在扰动理论的二阶量级生成，为实现观测相关性，必须在小尺度上避免常规缓慢滚积场景，生成遵循强非高斯统计的大曲率扰动。我们提出了一种高效计算包括任意非高斯性质的SIGW谱的方法。首先，我们采用半解析方法求解波动方程，得到涉及傅里叶空间积分的表达式，这些积分在晶格上无法直接求解。我们通过将这些积分重构为约50个卷积之和来克服这一瓶颈，其中每个卷积都可通过FFT方法高效计算。最终，直接从晶格实现中测量功谱。我们在FLAN-SIGW中实现了该方法，这是一个GPU加速的代码，能够在几秒钟内计算出完全非perturbutive、非高斯的SIGW谱，误差在10%以内，仅需 modest 计算资源。该代码已公开于 https://github.com/giovannipiccoli99/FLAN-SIGW。在本首个实现中，为评估该方法的性能，我们采用 w=1/3 的标准辐射主导背景。
引用
@article{arxiv.2605.27231,
title = {A Fast Method to Compute Scalar Induced Gravitational Waves on a Lattice with Primordial Non-Gaussianities},
author = {Giovanni Piccoli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.27231},
year = {2026}
}
备注
13 pages, 6 figures. Comments welcomed! Submitted to PRD