宇宙微波背景中的实空间纠缠
广义相对论与量子宇宙学
2023-06-30 v3 高能物理 - 理论
量子物理
摘要
我们计算了宇宙微波背景(CMB)涨落在实空间中的纠缠熵、互信息与量子失协。为此,我们首先证明,在两个不同空间位置对这些涨落的测量可由一个二分连续高斯系统描述。这给出了用曲率扰动的傅里叶空间功率谱表示的互信息与量子失协的显式公式。接着我们发现,作为量子压缩效应在傅里叶空间中于相反波动量之间建立起来的量子纠缠,被转移到了实空间。特别地,在平直时空中,互信息与量子失协均随两次测量间距离的四次方衰减,而在宇宙学背景中则渐近于一个常数。然而,在CMB所探测的尺度上,它们被高度抑制,而在小得多的、原初黑洞可能形成的尺度上,它们可达到量级为1的值。
引用
@article{arxiv.2106.15100,
title = {Real-space entanglement in the Cosmic Microwave Background},
author = {Jerome Martin and Vincent Vennin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.15100},
year = {2023}
}
备注
companion of arXiv:2106.14575, 37 pages without appendices (total 46 pages), 7 figures, typos corrected in equations (A.8), (A.10), (A.13), (A.15)