宇宙尺度上光子的量子相干性

我们从宇宙学角度确定了 $U(1)$ 规范玻色子的潜在退相干源。除了与宇宙介质中不同物种的相互作用外，我们还考虑了宇宙膨胀带来的效应，其可产生粒子（尤其是标量），这些粒子可能以量子态与光子相互作用。我们特别考察了类轴子粒子及其在我们分析中所预言的衰变通道。这些相互作用被证明对退相干的影响可忽略不计。与 CMB 辐射或通过汤姆孙散射的相互作用率很小，因此星际介质仍是最大的退相干因素。因而，能量在 $1$–$10$ keV 范围内的光子量子隐形传态实验应可在直至星系形成时期或更远（$z \sim 100$）的宇宙尺度上实现。