論文の概要: Entanglement cones and horizons in analogue cosmological production of Dirac fermions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.19183v1
• Date: Mon, 24 Mar 2025 22:20:16 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-26 16:53:32.691885
• Title: Entanglement cones and horizons in analogue cosmological production of Dirac fermions
• Title（参考訳）: ディラックフェルミオンの類似宇宙論生成における絡み合った円錐と地平線
• Authors: Carlos Fulgado-Claudio, Alejandro Bermudez,
• Abstract要約: 自己相互作用型Dirac fermionに対するfermion condensatesの出現について検討した。 本研究では, このアナログcQFTにおける光円錐状の絡み合いの伝播構造を通して, 時空拡大による時間-逆対称性の崩壊と擬スカラー凝縮によるパリティの複合的な分解を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 49.1574468325115
• License:
• Abstract: Although gravitational particle production in curved quantum field theories (cQFTs) is key to our understanding of the early universe and black hole physics, its direct observation requires extreme conditions or unrealistic sensitivities. Recent progress in quantum simulators indicates that analogues of gravitational particle production can be observed in table-top experiments of cold atomic gases described by effective cQFTs. This promises a high degree of tunability in the synthesised curved spacetimes and, moreover, sets a clear roadmap to explore the interplay of gravitational particle production with other non-perturbative effects genuine to interacting QFTs. We hereby focus on the appearance of fermion condensates for self-interacting Dirac fermions, and study how dynamical mass generation and spontaneous symmetry breaking affects real-time dynamics. We use the entanglement contour as a tool to analyze the spatio-temporal causal structure of particle production, showing how it can account for the cosmological horizon in accelerating spacetimes, while also being sensitive to the effect of different symmetry-breaking processes. In particular, we show that the combined breakdown of time-reversal symmetry due to the expanding spacetime, and parity due to a pseudo-scalar condensate, manifest through the structure of the light-cone-like propagation of entanglement in this analogue cQFT.
• Abstract（参考訳）: 曲線量子場理論(cQFT)における重力粒子の生成は、初期の宇宙とブラックホール物理学の理解の鍵であるが、その直接観測には極端な条件や非現実的な感度が必要である。 量子シミュレータの最近の進歩は、効率的なcQFTによって記述された冷たい原子ガスのテーブルトップ実験で重力粒子生成の類似が観察できることを示している。 このことは、合成された曲線の時空における高いチューニング性を約束し、また、相互作用するQFTによって引き起こされる他の非摂動効果と重力粒子生成の相互作用を探索するための明確なロードマップを定める。 本稿では,自己相互作用型ディラックフェルミオンに対するフェルミオン凝縮体の出現に着目し,動的質量生成と自然対称性の破れがリアルタイム力学に与える影響について検討する。 エンタングルメント輪郭は粒子生成の時空間因果構造を解析するための道具として利用し、時空加速における宇宙の地平線をどのように説明できるかを示し、また異なる対称性破砕過程の影響に敏感であることを示す。 特に, このアナログcQFTにおける光円錐状の絡み合いの伝播構造を通して, 時空拡大による時間-逆対称性の崩壊と擬スカラー凝縮によるパリティの複合的な分解を示す。

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