論文の概要: Quantum coherence and the invisible Universe: Subradiance as a dark matter mechanism

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.16663v2
• Date: Tue, 21 Jan 2025 23:05:43 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-23 13:28:30.898273
• Title: Quantum coherence and the invisible Universe: Subradiance as a dark matter mechanism
• Title（参考訳）: 量子コヒーレンスと目に見えない宇宙-暗黒物質機構としてのサブラディアンス
• Authors: Martin Houde, Fereshteh Rajabi,
• Abstract要約: 熱平衡における気体中の絡み合った状態は、サブラジオアンス、暗黒量子状態におけるエネルギーのトラップ、放射強度の低減につながることを示した。 これを暗黒物質ハロスの21cm線に適用すると、量子コヒーレンスによってガスが効果的に暗くなることが分かる。 また、入射放射の吸収は、コヒーレンスがない場合にのみ保持されるビールの法則によって予測されるレベルを超える可能性があることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: We investigate the role of quantum entanglement and coherence in suppressing radiation and explore its implications for dark matter. Using Dicke's framework, we demonstrate that entangled states in a gas at thermal equilibrium can lead to subradiance, trapping energy in dark quantum states and reducing radiation intensity. Applying this to the 21 cm line in dark matter halos, we find that quantum coherence renders the gas effectively dark. Moreover, entanglement results in a vanishing collision cross-section, consistent with the collisionless nature of dark matter observed in systems like the bullet cluster. We also show that absorption of incident radiation can exceed levels predicted by Beer's law, which holds only in the absence of coherence. These findings suggest that quantum entanglement and coherence may explain the non-luminous behavior of matter in dark matter halos, offering a novel perspective on dark matter and advancing the understanding of astrophysical radiative processes.
• Abstract（参考訳）: 我々は、放射の抑制における量子エンタングルメントとコヒーレンスの役割について検討し、その暗黒物質への影響を探求する。 ディックの枠組みを用いて、熱平衡における気体中の絡み合った状態が、準放射、暗黒量子状態におけるエネルギーのトラップ、放射強度の低減につながることを示した。 これを暗黒物質ハロスの21cm線に適用すると、量子コヒーレンスによってガスが効果的に暗くなることが分かる。 さらに、絡み合いは、弾丸クラスターのようなシステムで観測されるダークマターの無衝突の性質と一致する、消滅する衝突断面積をもたらす。 また、入射放射の吸収は、コヒーレンスがない場合にのみ保持されるビールの法則によって予測されるレベルを超える可能性があることを示す。 これらの結果は、量子の絡み合いとコヒーレンスにより、暗黒物質ハロスにおける物質の非光の挙動が説明され、暗黒物質に対する新たな視点を与え、天体物理学的な放射過程の理解を深める可能性があることを示唆している。

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