論文の概要: Bipartite entanglement of the primordial Majorana during inflation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.26869v1
- Date: Thu, 25 Jun 2026 10:55:03 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-26 18:46:32.251085
- Title: Bipartite entanglement of the primordial Majorana during inflation
- Title（参考訳）: インフレーションによるマヨラナの両部絡み合い
- Abstract要約: 我々は、インフレーション中の量子相関のフェルミオンプローブとして、原始マヨラナ場を用いる。
還元モードのフォン・ノイマンエントロピーとマヨラナ対の対数否定性を計算する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.18352113484137625
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: We use a primordial Majorana field as a fermionic probe of quantum correlations during inflation. Working in a torsion-free FLRW spacetime, we derive the two-component Majorana mode equations in an axion-inflation background and construct the corresponding quadratic Hamiltonian in the paired momentum basis. Hamiltonian diagonalization and the fermionic squeezing formalism are shown to give the same Bogoliubov transformation, providing a direct map from the Majorana mode functions to the instantaneous occupation number and to the two-mode state of each $(\boldsymbol{k},-\boldsymbol{k})$ pair. Because Fermi statistics restricts each helicity sector to the vacuum and one-pair states, the resulting Hilbert space is finite and the bipartite quantum-information measures can be evaluated explicitly. We compute the von Neumann entropy of the reduced mode and the logarithmic negativity of the Majorana pair. Both diagnostics indicate that sufficiently light Majorana modes can retain enhanced super-horizon bipartite quantumness, with the logarithmic negativity making the residual inseparability especially explicit. Our result does not by itself constitute an observational Bell test or a complete decoherence analysis; rather, it identifies a Pauli-bounded matter sector in which horizon exit alone is not sufficient to erase the quantum signature encoded in the two-mode state, thereby motivating an open-system study of how reheating and inflaton-induced interactions classicalize primordial fermionic probes.
- Abstract（参考訳）: 我々は、インフレーション中の量子相関のフェルミオンプローブとして、原始マヨラナ場を用いる。
ねじれのないFLRW時空で作業すると、アクシオン-インフレーション背景における2成分マヨラナモード方程式が導出され、対運動量基底で対応する二次ハミルトニアンが構成される。
ハミルトン対角化とフェルミオンスクイージング形式は、同じボゴリューボフ変換を与え、マヨラナモード函数から瞬時占有数、および各$(\boldsymbol{k},-\boldsymbol{k})$ペアの2モード状態への直写像を与える。
フェルミ統計はそれぞれのヘリシティセクターを真空状態と一対状態に制限するため、結果としてヒルベルト空間は有限であり、2部量子情報測度を明示的に評価することができる。
還元モードのフォン・ノイマンエントロピーとマヨラナ対の対数否定性を計算する。
どちらの診断も、十分に軽いマヨラナモードは超水平双分極量子性を保ち、対数ネガティリティは残留不分離性を特に明確にすることを示している。
この結果はベル試験や完全デコヒーレンス解析を構成するものではなく、地平線出口だけでは2モード状態に符号化された量子署名を消去するのに不十分なパウリ境界物質セクターを同定し、再加熱およびインフラトン誘起相互作用が原始フェルミオンプローブを古典化する方法についてのオープンシステム研究を動機付けている。
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