宇宙退相干：原初功率谱与非高斯性

我们研究了量子退相干对暴胀宇宙学扰动的影响。这一过程可能留下特定的观测特征，揭示暴胀机制的量子本质，并与暴胀涨落量子到经典转变这一长期问题相关。已有若干工作研究了量子退相干对原初涨落统计性质的影响。特别地，已表明宇宙退相干会对标准慢滚暴胀所预测的曲率功率谱产生修正。同样有趣的是，已证明非零曲率三谱纯粹由宇宙退相干诱导，但令人惊讶的是，退相干似乎不产生任何双谱。我们采用指针可观测量的一般化形式进一步开展了此类分析，表明退相干确实会诱导非零的曲率双谱，并给出了一个具体的底层物理过程。目前对原初双谱的约束可对环境-系统相互作用的强度给出上限。在完全一般性下，只要要求对功率谱的相应修正与尺度无关，退相干诱导的双谱就可以是尺度依赖的。在最大宇宙学尺度上的这种尺度依赖，可能代表暴胀期间发生的量子退相干过程的独特印记。我们还提供了一个判据，用以理解何时宇宙退相干会诱导与尺度无关的修正，而与环境类型无关。作为最终结果，我们研究了宇宙退相对张量扰动的影响，并推导了退相干修正的张量-标量扰动比。在特定情况下，退相干会对标准张量功率谱诱导一个蓝倾的修正。