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宇宙扰动引发的纠缠与粒子产生:基于量子光学模拟的方法

广义相对论与量子宇宙学 2025-10-16 v3 统计力学 高能物理 - 理论 量子物理

摘要

本文构建了一个基于高斯形式和辛普克电路表示的数值框架,用于探讨膨胀期间的宇宙扰动。这些工具为高效研究纠缠生成和粒子产生提供了手段,尤其在分析方法不足以应对时,数值模拟至关重要。通过将初始 Bunch-Davies 真空演化通过二模 Squeezor,我们模拟了在广泛的宇宙背景(每个背景都具有不同的状态方程)下,von Neumann 熵和对数负熵的行为。通过 QuGIT 模拟获得的 von Neumann 熵与分析 R\'enyi 熵上界进行比较,从而验证了在加速和减速场景中,我们的电路实现的宇宙 Squeezor哈密顿量的准确性。我们进一步研究了热噪声的作用,证明 von Neumann 熵和对数负熵受其存在的影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.04249,
  title  = {Entanglement and particle production from cosmological perturbations: a quantum optical simulation approach},
  author = {Pramod Kamal Kharel and Mausam Ghimire and Ashish Khanal and Samyam Pudasaini and Nabaraj Khatri and Sayujya Bhandari and Divash Rai and Kiran Adhikari and Rajeev Singh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.04249},
  year   = {2025}
}

备注

This research is part of the Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics: Physics Without Frontiers initiative