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几何中量子涨落的测量

广义相对论与量子宇宙学 2008-11-26 v5 天体物理学 高能物理 - 唯象学

摘要

从普朗克波长辐射的测量极限出发,推导出了事件相对时空位置量子不确定性的一种特定形式。该不确定性预言了偏离经典定义几何的涨落,其形式为“全息噪声”(holographic noise),其空间特征、绝对归一化和谱均无需任何参数即可预测。该噪声具有独特的横向空间剪切特征,以及由普朗克时间给定的平坦功率谱密度。干涉仪信号显示出由反射事件相对位置的不确定性引起的噪声。该噪声对应于随时间积累的相位偏移,模仿了改变波前方向的光学元件的随机游走。它仅出现在比较横向位置的测量中,而在纯径向位置测量中完全不出现。从引力熵的协变上限可得出全息噪声的下限。估计预测的全息噪声谱与当前运行的 GEO600 干涉仪中测得的噪声相当。由于其横向特征,在 LIGO 等其他干涉仪设计中,全息噪声相对于引力波效应有所减弱,因为在这些设计中分束器中的光束功率远小于臂中的光束功率。

关键词

引用

@article{arxiv.0712.3419,
  title  = {Measurement of Quantum Fluctuations in Geometry},
  author = {Craig J. Hogan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0712.3419},
  year   = {2008}
}

备注

7 pages, 2 figures, LaTeX. Extensive rewrite of original version, including more detailed analysis. Main result is the same but the estimate of noise in strain units for GEO600, showing 1/f behavior at low f and flat at high f, is improved. To appear in Phys. Rev. D