論文の概要: Quantum signatures and decoherence during inflation from deep subhorizon perturbations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.23150v1
• Date: Sat, 29 Mar 2025 17:10:19 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-01 14:32:45.530800
• Title: Quantum signatures and decoherence during inflation from deep subhorizon perturbations
• Title（参考訳）: 深部水平摂動によるインフレーション時の量子シグネチャとデコヒーレンス
• Authors: Francescopaolo Lopez, Nicola Bartolo,
• Abstract要約: 超水平スカラー曲率摂動の相関関数に対するデコヒーレンスと関連する量子補正について検討する。 後者は、時間依存環境によって引き起こされる量子デコヒーレンスを実行するオープン量子システムであると考えられている。 我々は、量子マスター方程式によって誘導される輸送方程式を解くことにより、宇宙的相関関数に対する量子補正を計算する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: In order to shed light on the quantum-to-classical transition of the primordial perturbations in single field inflation, we investigate the decoherence and associated quantum corrections to the correlation functions of superhorizon scalar curvature perturbations. The latter are considered as an open quantum system which undergoes quantum decoherence induced by a time-dependent environment of deep subhorizon tensorial modes through the trilinear interactions predicted by General Relativity. We first prove that, in full generality, a time dependent subhorizon environment can be relevant for decoherence during inflation, by considering derivativeless interactions, which, in our case, give the most important results. For the first time, the time dependence of the environment is properly taken into account by modifying the quantum master equation. Important non-Markovian effects pop up, instead, when dealing with derivative interactions. We adopt a possible way to treat them which has been recently proposed and seems well suited for our case. Our results show that when considering the interplay between derivativeless and derivative interactions, decoherence is slowed down. This underlines the importance of accounting for all the interactions in open quantum-system calculations in an inflationary setting. We finally compute the quantum corrections to cosmological correlation functions, by solving the transport equations induced by the quantum master equation. We also compare the results to the solutions obtained by an alternative method previously used in the literature. We observe a resummation of the quantum corrections to the power-spectrum, which is a general property of quantum master equations. We extend these results to the bispectrum, showing a decay of this correlation function in time which is analogous to the one found, previously, for the power-spectrum.
• Abstract（参考訳）: 単体インフレーションにおける一次摂動の量子-古典的遷移に光を当てるために、超水平スカラー曲率摂動の相関関数に対するデコヒーレンスと関連する量子補正について検討する。 後者は、一般相対性理論によって予測されるトリ線形相互作用を通じて、深部準水平テンソルモードの時間依存環境によって引き起こされる量子デコヒーレンスを持つオープン量子系であると考えられている。 まず、完全な一般性において、微分のない相互作用を考慮し、インフレーション中に時間依存サブホライゾン環境がデコヒーレンスに関連があることを証明した。 初めて、量子マスター方程式を変更することにより、環境の時間依存性を適切に考慮する。 微分相互作用を扱う際に、重要な非マルコフ効果が現れる。 我々は最近提案された治療方法を採用しており、私たちの場合に適しているように思われる。 以上の結果から,非導電性相互作用と非導電性相互作用の相互作用を考慮すると,デコヒーレンスが遅くなることがわかった。 このことは、インフレ条件下でのオープン量子系計算における全ての相互作用を考慮に入れることの重要性を浮き彫りにする。 最終的に、量子マスター方程式によって誘導される輸送方程式を解くことで、宇宙的相関関数に対する量子補正を計算する。 また,本論文で用いた代替手法を用いて得られた解と比較した。 量子マスター方程式の一般的な性質であるパワースペクトルに対する量子補正の再仮定を観察する。 これらの結果は双スペクトルにまで拡張され、この相関関数の崩壊は、以前はパワースペクトルで見られたものと類似していた。

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