暴胀粒子产生导致的超视界纠缠
广义相对论与量子宇宙学
2025-06-10 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
我们在暴胀期间由扰动引起粒子产生的背景下,研究了暴胀子涨落的亚哈勃模式与超哈勃模式之间的纠缠生成。我们考虑了一种大场暴胀情景,其中暴胀由真空能对称性破缺势驱动,且标量暴胀场与时空曲率非最小耦合。特别地,我们专注于慢滚阶段,采用准 de Sitter 尺度因子以适当考虑扰动的存在,并计算与暴胀子和时空不均匀性之间耦合相关的粒子对产生概率。一阶相互作用拉格朗日量由暴胀子动力学诱导的不均匀性构建,场的初始 Bunch-Davies 真空态在此拉格朗日量的作用下演化。在此框架下,我们通过追踪掉亚哈勃自由度,利用超视界模式约化密度算子的冯·诺依曼熵来量化纠缠总量。随后,我们将这些结果与二次混沌暴胀和小场二次山顶情景下的纠缠产生进行了比较,在两种情况下均保留了场 - 曲率耦合,并指出了大场与小场方法之间的主要差异。我们表明,由此类几何产生引起的纠缠熵量在慢滚机制下迅速增长,且通常在大场情景中更高。我们还结合最近关于宇宙学扰动压缩熵和 de Sitter 空间中三次非线性的发现讨论了我们的结果。
引用
@article{arxiv.2312.11419,
title = {Superhorizon entanglement from inflationary particle production},
author = {Alessio Belfiglio and Orlando Luongo and Stefano Mancini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.11419},
year = {2025}
}
备注
11 pages, 2 figures