論文の概要: Quantum entanglement, coherence and Dark Matter

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.16663v1
• Date: Sat, 21 Dec 2024 15:24:50 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-24 15:56:26.304464
• Title: Quantum entanglement, coherence and Dark Matter
• Title（参考訳）: 量子絡み、コヒーレンス、暗黒物質
• Authors: Martin Houde, Fereshteh Rajabi,
• Abstract要約: 気体からの放射強度に及ぼす量子エンタングルメントとコヒーレンスの影響を考察する。 熱平衡と量子コヒーレンスの組み合わせがどのようにしてこの効果を緩和するかを示す。 量子の絡み合いとコヒーレンスは、これらの環境に存在する暗黒物質の一部を説明できる可能性がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: In this paper we consider the effect of quantum entanglement and coherence on the radiated intensity from a gas and its absorption capacity at thermal equilibrium or, more generally, under conditions where no population inversion exists. As was shown by Dicke (1954), although entangled states and coherence can lead to superradiance for specific modes of radiation, they can also bring subradiance through significant energy trapping in slow and dark states. While a finite separation between the atoms composing the gas will cause leaking of the trapped energy, we show how the combination of thermal equilibrium and quantum coherence mitigates this effect and leads to significantly reduced radiation intensity from the gas, rendering it dark and collision-less. Furthermore, we show how under the same conditions absorption of a radiation field incident on the gas can lead to higher attenuation levels than those predicted with Beer's law. Beer's law is recovered in the limit of complete decoherence. We apply our analysis to the atomic hydrogen 21 cm line and, considering the gas densities expected in Dark Matter halos, we find that quantum entanglement and coherence can potentially account for some of the Dark Matter known exist in these environments.
• Abstract（参考訳）: 本稿では, 量子エンタングルメントとコヒーレンスが, ガスからの放射強度と熱平衡における吸収能力に及ぼす影響, あるいはより一般的には, 個体数反転が存在しない条件下での検討を行う。 Dicke (1954) が示したように、絡み合った状態とコヒーレンスは特定の放射線モードの超放射性をもたらすが、遅い状態と暗い状態のかなりのエネルギートラップによってサブ放射性をもたらすこともできる。 気体を構成する原子間の有限な分離は、捕捉されたエネルギーの漏れを引き起こすが、熱平衡と量子コヒーレンスの組み合わせが、この効果を緩和し、ガスからの放射強度を著しく減少させ、それを暗く無衝突にすることを示した。 さらに,同条件下で発生したガス中の放射界の吸収が,ビーアの法則で予測されるものよりも高い減衰レベルをもたらすことを示す。 ビールの法則は完全なデコヒーレンスの限界で回復される。 我々は、原子の水素21cm線に分析を適用し、ダークマター・ハロスで期待されるガス密度を考えると、量子の絡み合いとコヒーレンスによって、これらの環境に存在するダークマターの一部が説明できる可能性がある。

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