光子-引力子散射：探测各向异性引力波的新途径？

引力子是低能引力理论中引力波的量子对应物。利用费曼规则可以计算描述引力子与其他场之间相互作用的散射振幅。此处我们考虑引力子与光子之间的相互作用。利用量子玻尔兹曼方程形式体系，我们推导出描述由于与引力子前向散射引起的光子偏振辐射转移的全一般方程。我们表明，如果引力子的功率谱统计具有各向异性，则光子的 Q 和 U 线偏振模式会与 V 圆偏振模式耦合。作为一个例子，我们将结果应用于原初引力子情形，考虑产生各向异性原初引力子分布的暴胀模型。最后，我们评估了对宇宙微波背景 (CMB) 偏振的影响，表明一般而言在可观测 CMB 频率上的预期效应非常小。然而，我们的结果是有前景的，因为它可提供一种探测引力波各向异性背景以及进一步深入理解引力波物理的新工具。