論文の概要: Polariton Fluids as Quantum Field Theory Simulators on Tailored Curved Spacetimes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.01392v2
- Date: Fri, 5 Jul 2024 12:37:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-09 00:52:08.556816
- Title: Polariton Fluids as Quantum Field Theory Simulators on Tailored Curved Spacetimes
- Title（参考訳）: テーラー曲線時空における量子場理論シミュレータとしてのポラリトン流体
- Authors: Kévin Falque, Adrià Delhom, Quentin Glorieux, Elisabeth Giacobino, Alberto Bramati, Maxime J Jacquet,
- Abstract要約: 湾曲した時空の量子場は、ブラックホールからのホーキング放射のような豊富な効果を示す。
実験では、亜音速から超音速までの流体は、音場に対して効果的に湾曲した時空を作り出す。
地平線曲率の制御と両側のスペクトルへのアクセスは、場の理論の研究のために光の量子流体のポテンシャルを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Quantum fields in curved spacetime exhibit a wealth of effects like Hawking radiation from black holes. While quantum field theory in black holes can only be studied theoretically, it can be tested in controlled laboratory experiments. In experiments, a fluid going from sub- to supersonic speed creates an effectively curved spacetime for the acoustic field, with a horizon where the speed of the fluid equals the speed of sound. The challenge to test predictions like the Hawking effect in such systems lies in the control of the spacetime curvature and access to the field spectrum thereon. Here, we create tailored stationary effective curved spacetimes in a polaritonic quantum fluid of light in which either massless or massive excitations can be created, with smooth and steep horizons and various supersonic fluid speeds. Using a recently developed spectroscopy method we measure the spectrum of collective excitations on these spacetimes, crucially observing negative energy modes in the supersonic regions, which signals the formation of a horizon. Control over the horizon curvature and access to the spectrum on either side demonstrates the potential of quantum fluids of light for the study of field theories on curved spacetimes, and we discuss the possibility of investigating emission and spectral instabilities with a horizon or in an effective Exotic Compact Object configuration.
- Abstract（参考訳）: 湾曲した時空の量子場は、ブラックホールからのホーキング放射のような豊富な効果を示す。
ブラックホールの場の量子論は理論上しか研究できないが、制御された実験実験で試すことができる。
実験では、流体が亜音速から超音速に移動すると、流体の速度が音速と等しい地平線で、音場に対して効果的に湾曲した時空が生じる。
このような系におけるホーキング効果のような予測をテストすることの課題は、時空の曲率の制御とフィールドスペクトルへのアクセスにある。
ここでは、スムーズで急な地平線と様々な超音速流体速度を伴い、無質量または大質量の励起を生成できる光の分極量子流体において、配向された定常有効曲線時空を作成する。
最近開発された分光法を用いて、これらの時空における集合励起のスペクトルを測定し、超音速領域における負のエネルギーモードを重要視し、地平線の形成を示唆する。
地平線曲率の制御と、両面のスペクトルへのアクセスは、曲面時空の場の理論を研究するための光の量子流体の可能性を示している。
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