論文の概要: Graviton physics: Quantum field theory of gravitons, graviton noise and gravitational decoherence -- a concise tutorial
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.11790v1
- Date: Mon, 20 May 2024 05:16:12 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-21 14:13:43.623963
- Title: Graviton physics: Quantum field theory of gravitons, graviton noise and gravitational decoherence -- a concise tutorial
- Title（参考訳）: 重力子物理学:重力子、重力子ノイズ、重力デコヒーレンスの量子場理論-簡潔なチュートリアル
- Authors: Jen-Tsung Hsiang, Hing-Tong Cho, Bei-Lok Hu,
- Abstract要約: 2015年に重力波が検出されたことで、ブラックホールや中性子星の強磁場のダイナミクスを観測できる新しい重力波天文学が誕生した。
これらのエキサイティングな発展を十分に理解するには、古典的なGR、QF理論、QIの作業知識が必要である。
このチュートリアルは、それらの間の必要な接続を提供しようとしている。
- 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: The detection of gravitational waves in 2015 ushered in a new era of gravitational wave astronomy capable of probing into the strong field dynamics of black holes and neutron stars. It has opened up an exciting new window for laboratory and space tests of Einstein's theory of classical general relativity. In recent years there are two interesting proposals aimed at revealing the quantum natures of perturbative gravity: 1) theoretical predictions in how graviton noise from the early universe after the vacuum of the gravitational field was strongly squeezed by inflationary expansion; 2) experimental proposals using the quantum entanglement between two masses each in a superposition state. The first proposal invokes the stochastic properties of quantum fields, the second invokes a key concept of quantum information. An equally basic and interesting idea is to ask whether and how gravity might be responsible for a quantum system becoming classical in appearance, known as gravitational decoherence. Decoherence due to gravity is of special interest because gravity is universal. This is an important issue in macroscopic quantum phenomena. To fully appreciate these exciting developments requires a working knowledge in classical GR, QF theory and QI plus some familiarity with stochastic processes, namely, noise in quantum fields. Traditionally a new researcher may be conversant in one or two of these four subjects: GR, QFT, QI, SP, depending on his/her background. This tutorial attempts to provide the necessary connections between them, helping an engaging reader from any one of these four subjects to leapfrog to the frontier of these interdisciplinary research topics. Here we shall treat the three topics listed in the title, save gravitational entanglement, because its nature and implications proclaimed in relation to quantum gravity still contain many controversial elements.
- Abstract（参考訳）: 2015年に重力波が検出されたことで、ブラックホールや中性子星の強磁場のダイナミクスを観測できる新しい重力波天文学が誕生した。
アインシュタインの古典的一般相対性理論の実験と宇宙実験のためのエキサイティングな新しい窓を開いた。
近年、摂動重力の量子的性質を明らかにするための興味深い2つの提案がある。
1)重力場の真空後の初期の宇宙からの重力音が、膨張によって強く圧迫されたかの理論的予測。
2) 重畳状態における2つの質量間の量子エンタングルメントを用いた実験的提案。
第一の提案は場の確率的性質を呼び起こし、第二の提案は量子情報の鍵となる概念を呼び起こす。
同様にベーシックで興味深い考え方は、重力デコヒーレンス(英語版)として知られる量子系が古典的に見えるかどうかを問うことである。
重力によるデコヒーレンス(decoherence)は、重力が普遍的であるため特に興味深い。
これは、マクロ的な量子現象において重要な問題である。
これらのエキサイティングな発展を十分に理解するには、古典的なGR、QF理論、QIの作業知識に加えて、確率過程、すなわち量子場のノイズに精通することが必要である。
伝統的に、新しい研究者は、背景によって、GR、QFT、QI、SPという4つの主題のうちの1つまたは2つで会話することができる。
このチュートリアルは、これらの4つの主題のうちのどれかの係わる読者が、これらの学際的な研究トピックのフロンティアに跳躍するのを手助けする。
ここでは、このタイトルに記載されている3つのトピックを扱い、重力の絡みを和らげる。なぜなら、その性質と量子重力に関して宣言された含意が、まだ多くの議論を呼んでいる要素を含んでいるからである。
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