論文の概要: Quantum gravity signatures in gravitational wave detectors placed inside a harmonic trap potential
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.18868v2
- Date: Thu, 11 Jul 2024 07:02:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-12 22:37:59.529759
- Title: Quantum gravity signatures in gravitational wave detectors placed inside a harmonic trap potential
- Title（参考訳）: ハーモニックトラップ電位内に置かれた重力波検出器における量子重力信号
- Authors: Soham Sen, Sunandan Gangopadhyay, Sukanta Bhattacharyya,
- Abstract要約: 本研究は,高調波トラップ内にのみ設置された偏光と,入ってくる重力波と相互作用する重力波の一般重力波検出器について考察する。
本モデルでは, 半古典的アナルージュに完全に欠落した単一重力子の自然放出を観測した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.10713888959520207
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In this work, we consider a general gravitational wave detector of gravitational wave interacting with an incoming gravitational wave carrying plus polarization only placed inside a harmonic trap. This model can be well acquainted with the description of a resonant detector of gravitational wave as well. The well known detector-gravitational wave interaction scenario uses the method of a semi classical approach where the detector is treated quantum mechanically but the gravitational wave is considered at a classical level. In our analysis, we use a discrete mode decomposition of the gravitational wave perturbation which results in a Hamiltonian involving the position and momentum operators corresponding to the gravitational wave and the harmonic oscillator. We have then calculated the transition probability for the harmonic oscillator-gravitational wave tensor product state for going from an initial state to some unknown final state. Using the energy flux relation of the gravitational waves, we observe that if we consider the total energy as a combination of the number of gravitons in the initial state of the detector then the transition probability for the resonant absorption case scenario takes the analytical form which is exactly similar to the semi-classical absorption case. In case of the emission scenario, we observe a spontaneous emission of a single graviton which was completely absent in the semi-classical analouge of this model. This therefore gives a direct signature of linearized quantum gravity.
- Abstract（参考訳）: 本研究は,高調波トラップ内にのみ設置された偏光と入ってくる重力波と相互作用する重力波の一般重力波検出器について考察する。
このモデルは、重力波の共鳴検出器の記述とよく一致する。
よく知られた検出器-重力波相互作用のシナリオは、検出器を量子力学的に扱う半古典的な手法を用いるが、重力波は古典的なレベルで考えることができる。
解析では、重力波の摂動の離散モード分解を用いて、重力波と調和振動子に対応する運動量演算子の位置と運動量演算子を含むハミルトニアンを導出する。
そして、初期状態から未知の最終状態に移行するための高調波振動子-重力波テンソル積状態の遷移確率を計算した。
重力波のエネルギーフラックス関係を用いて、全エネルギーを検出器の初期状態における重力子数の組み合わせとして考えると、共鳴吸収の場合の遷移確率は半古典吸収の場合と全く同じ解析形式を取る。
本モデルでは, 半古典的アンカルージに完全に欠落した単一重力子の自然放出を観測した。
したがって、これは線型化された量子重力の直接的なシグネチャを与える。
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