論文の概要: Anharmonic Effects on the Squeezing of Axion Perturbations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.13112v1
- Date: Fri, 22 Sep 2023 18:00:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-09-26 22:03:21.612580
- Title: Anharmonic Effects on the Squeezing of Axion Perturbations
- Title(参考訳): 軸索摂動のスクイージングに及ぼすアンハーモニックの影響
- Authors: Valentina Danieli, Takeshi Kobayashi, Nicola Bartolo, Sabino Matarrese
and Matteo Viel
- Abstract要約: 我々は、量子-古典遷移を理解するために、アクシオンのような場を研究する。
非調和効果を考慮に入れれば、量子力学的粒子の生成と摂動のスクイーズ化が促進されることが分かる。
- 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: It is assumed in standard cosmology that the Universe underwent a period of
inflation in its earliest phase, providing the seeds for structure formation
through vacuum fluctuations of the inflaton scalar field. These fluctuations
get stretched by the quasi-exponential expansion of the Universe and become
squeezed. From an observational point of view, if we consider Gaussian states,
the expectation value of physical quantities on a squeezed state is
indistinguishable from a classical average of a stochastic distribution. This
renders cosmological perturbations arising from quantum fluctuations of free
fields effectively identical to those with a classical origin. The cosmological
squeezing has been largely studied in the literature, however most works have
focused on nearly free fields. The aim of this paper is to deepen the
understanding of the quantum-to-classical transition considering the effect of
self-interactions. For this purpose, we study axion-like fields. In particular
we follow the evolution of the axion's fluctuation modes from the horizon exit
during inflation to the radiation-dominated epoch. We compute Bogoliubov
coefficients and squeezing parameters, which are linked to the axion particles
number and isocurvature perturbation. We find that the quantum mechanical
particle production and the squeezing of the perturbations are enhanced, if one
accounts for anharmonic effects, i.e., the effect of higher order terms in the
potential. This effect becomes particularly strong towards the hilltop of the
potential.
- Abstract(参考訳): 標準宇宙論では、宇宙は初期の段階でインフレーションの期間を経、インフラトンスカラー場の真空ゆらぎによる構造形成のための種子を提供すると仮定されている。
これらのゆらぎは、宇宙の準指数膨張によって伸長され、圧縮される。
観測的な観点からは、ガウス状態を考えると、絞られた状態における物理量の期待値は確率分布の古典的な平均と区別できない。
これにより、自由場の量子揺らぎから生じる宇宙論的摂動は、古典的起源を持つものと効果的に同一となる。
宇宙論的なスクイージングは文学で主に研究されてきたが、ほとんどの作品はほとんど自由分野に焦点が当てられている。
本研究の目的は,自己相互作用の効果を考慮した量子-古典遷移の理解を深めることである。
この目的のために、アクシオン様の場を研究する。
特に, インフレーション中の地平線出口から放射線支配時代までのアクシオンの揺らぎモードの進化に追従する。
我々は,軸粒子数と等曲率摂動に関連付けられたボゴリューボフ係数とスクイーズパラメータを計算する。
量子力学的粒子の生成と摂動のスクイーズ化は、もし非調和効果、すなわちポテンシャルにおける高次項の効果を考慮に入れれば、強化される。
この効果はポテンシャルの丘頂に向かって特に強くなる。
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