論文の概要: Observational constraints on quantum decoherence during inflation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/1801.09949v3
• Date: Wed, 09 Oct 2024 10:57:38 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-13 16:29:01.048313
• Title: Observational constraints on quantum decoherence during inflation
• Title（参考訳）: インフレーション時の量子デコヒーレンスに関する観測的制約
• Authors: Jerome Martin, Vincent Vennin,
• Abstract要約: パワースペクトルを変化させることなくデコヒーレンスが発生することを示す。 これはデコヒーレンスが理論的に重要であるだけでなく、天体物理学的な観測にも重要であることを示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Since inflationary perturbations must generically couple to all degrees of freedom present in the early Universe, it is more realistic to view these fluctuations as an open quantum system interacting with an environment. Then, on very general grounds, their evolution can be modelled with a Lindblad equation. This modified evolution leads to quantum decoherence of the system, as well as to corrections to observables such as the power spectrum of curvature fluctuations. On one hand, current cosmological observations constrain the properties of possible environments and place upper bounds on the interaction strengths. On the other hand, imposing that decoherence completes by the end of inflation implies lower bounds on the interaction strengths. Therefore, the question arises of whether successful decoherence can occur without altering the power spectrum. In this paper, we systematically identify all scenarios in which this is possible. As an illustration, we discuss the case in which the environment consists of a heavy test scalar field. We show that this realises the very peculiar configuration where the correction to the power spectrum is quasi scale invariant. In that case, the presence of the environment improves the fit to the data for some inflationary models but deteriorates it for others. This clearly demonstrates that decoherence is not only of theoretical importance but can also be crucial for astrophysical observations.
• Abstract（参考訳）: インフレーションの摂動は、初期宇宙に存在する全ての自由度に総じて結合する必要があるため、これらの変動は環境と相互作用するオープン量子系として見るより現実的である。 そして、非常に一般的な観点から、それらの進化はリンドブラッド方程式でモデル化することができる。 この修正された進化は、系の量子的デコヒーレンスと、曲率変動のパワースペクトルのような観測可能点の補正につながる。 一方、現在の宇宙学的な観測は、可能な環境の性質を制約し、相互作用強度に上限を置く。 一方、デコヒーレンスがインフレーションの終了までに完成することを示すことは、相互作用強度の低い境界を意味する。 したがって、パワースペクトルを変えることなくデコヒーレンスを成功させるかどうかという問題が発生する。 本稿では,これが可能であるすべてのシナリオを体系的に同定する。 実例として,環境が重度試験スカラー場を構成する場合について考察する。 このことは、パワースペクトルの補正が準スケール不変であるような、非常に特異な構成を実現する。 この場合、環境の存在は、いくつかのインフレーションモデルのデータに適合するように改善するが、他のモデルでは劣化させる。 これは、デコヒーレンスが理論上重要であるだけでなく、天体物理学的な観測にも重要であることを明らかに示している。

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