味统计混合导致的宇宙学中微子熵变

当在复合量子系统框架内处理中微子味时，由退局域化和退相干效应引起的熵变应会修正对宇宙学中微子背景（CνB）温度的预言。假设中微子在退耦前与γe⁻e⁺辐射等离子体相互作用的最后阶段作为一个测量方案，将中微子投影到味量子态上，由此产生的自由流中微子可被描述为味混合中微子的统计系综。即使不对应于电子味纯态，退耦后该统计系综由一个密度矩阵描述，该矩阵随时间演化，其完整的哈密顿量计入了味混合、动量退局域化，以及在开放量子系统方法下的退相干效应。由于统计权重 w 应遵循由 0.16 w_e = w_μ = w_τ 给出的电子弹性散射截面比例，冯·诺依曼熵值得特别关注。根据用于量化熵的量子测量方案，与耗散效应相关的混合可导致自由流中微子的味关联冯·诺依曼熵增加。冯·诺依曼熵的产生减轻了对宇宙学演化等熵流体（在此即宇宙学中微子背景）能量密度和温度预言的约束。熵变对宇宙学中微子温度的影响被量化，并且在与大爆炸核合成参数的现象学比对中，涉及中微子种类数 N_ν ≈ 3 的约束得到了一致的缓解。