論文の概要: Numerical studies of back-reaction effects in an analog model of cosmological pre-heating

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.00311v1
• Date: Fri, 1 Jul 2022 10:00:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-07 02:09:46.714566
• Title: Numerical studies of back-reaction effects in an analog model of cosmological pre-heating
• Title（参考訳）: 宇宙予熱のアナログモデルにおけるバックリアクション効果の数値的研究
• Authors: Salvatore Butera and Iacopo Carusotto
• Abstract要約: 我々は、初期の宇宙の予熱期におけるバック・リアクション効果のアナログモデルとして、原子ボース・アインシュタイン凝縮体を提案する。 特に、最初に励起されたインフラトン場が物質場をパラメトリック的に励起することで崩壊する平衡外ダイナミクスに対処する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We theoretically propose an atomic Bose-Einstein condensate as an analog model of back-reaction effects during the pre-heating stage of early Universe. In particular, we address the out-of-equilibrium dynamics where the initially excited inflaton field decays by parametrically exciting the matter fields. We consider a two-dimensional, ring-shaped BEC under a tight transverse confinement whose transverse breathing mode and the Goldstone and dipole excitation branches simulate the inflaton and quantum matter fields, respectively. A strong excitation of the breathing mode leads to an exponentially-growing emission of dipole and Goldstone excitations via parametric pair creation: our numerical simulations of the BEC dynamics show how the associated back-reaction effect not only results in an effective friction of the breathing mode but also in a quick loss of longitudinal spatial coherence of the initially in-phase excitations. Implications of this result on the validity of the usual semiclassical description of back-reaction are finally discussed.
• Abstract（参考訳）: 理論上,初期宇宙の予熱過程におけるバックリアクション効果のアナログモデルとして原子ボース・アインシュタイン凝縮体を提案する。 特に、最初に励起されたインフラトン場が物質場をパラメトリック的に励起することで崩壊する平衡外ダイナミクスに対処する。 横方向呼吸モードとゴールドストーンおよび双極子励起枝がそれぞれインフラトンおよび量子物質場をシミュレートする2次元のリング状BECについて検討する。 呼吸モードの強い励起はパラメトリックペア生成による双極子と金岩の励起を指数関数的に増加させる: 我々のbecダイナミクスの数値シミュレーションは、関連するバックリアクション効果が呼吸モードの効果的な摩擦をもたらすだけでなく、初期相内励起の経時的空間的コヒーレンスを素早く損失することを示す。 この結果がバックアクションの通常の半古典的記述の有効性に与える影響を論じる。

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