重力波から探る初期宇宙における小スケールゆらぎとその宇宙論への影響

从引力波探索早期宇宙的小尺度涨落及其对宇宙学的影响

基本信息

  • 批准号:
    18J21906
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.41万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2018
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2018-04-25 至 2021-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

インフレーション中に生成される初期ゆらぎについて、確率的描像と量子的側面という二つの観点から研究を行なった。確率的描像に関しては、インフレーションのストカスティック形式における曲率ゆらぎのパワースペクトルを計算する手法を確立した。ストカスティック形式は、量子ゆらぎのバックリアクションを含む有効理論で、長波長のゆらぎを非摂動的に評価できるという利点がある。従来は初期条件として与えた場の値に対応する曲率ゆらぎが議論されてきたが、本研究はある長さスケールに生成される曲率ゆらぎを計算している点が新しく、これによりストカスティック形式と観測を明確に関連づけることが可能になる。さらに、この手法を応用して、インフレーション終了近くで量子拡散が生じる場合を調べた。その結果、量子拡散の影響は、小スケールだけでなく大スケールのゆらぎでも重大になり得ることが分かった。この新たな知見は、インフレーションモデルが、重力波で発見された重いブラックホールと宇宙マイクロ波背景放射の非等方性を同時に説明できるかを検証する際にも重要である。量子的性質については、時間的な相関に関するベルの不等式を調べた。我々は、宇宙論的摂動が取る量子状態でもあるスクイーズド状態について擬スピン演算子の時間相関を計算し、ベルの不等式が破れるパラメタ領域を発見した。ベルの不等式の破れは古典論の範囲では説明的ないほどの強い相関の存在を示す。宇宙論におけるベル実験では、曲率ゆらぎに対応する運動量が観測できないという基本的な障害があるが、時間的な相関に関するベルの不等式は位置変数の観測のみで検証できるのでこの問題をクリアしている。したがって、我々が発見したようなベルの不等式の破れは原理的に宇宙で観測される可能性があり、それは宇宙論的摂動が量子的な起源を持つことの強い証拠となる。以上の研究成果について、2編の論文を発表した。
イ ン フ レ ー シ ョ ン generated に さ れ る early ゆ ら ぎ に つ い て, the side of the tracing like と of probabilistic quantum と い う two つ の 観 point か ら を line な っ た. Probabilistic stroke like に masato し て は, イ ン フ レ ー シ ョ ン の ス ト カ ス テ ィ ッ ク form に お け る curvature ゆ ら ぎ の パ ワ ー ス ペ ク ト ル を calculation す る gimmick を established し た. ス ト カ ス テ ィ ッ ク form は, quantum ゆ ら ぎ の バ ッ ク リ ア ク シ ョ ン を で む have working theory, long wavelength の ゆ ら ぎ を non, dynamic に review 価 で き る と い う tartness が あ る. 従 to は initial conditions と し て and え の た field numerical に 応 seaborne す る curvature ゆ ら ぎ が comment さ れ て き た が, this study は あ る long さ ス ケ ー ル に generated さ れ る curvature ゆ ら ぎ を computing し て い る point が new し く, こ れ に よ り ス ト カ ス テ ィ ッ ク form と 観 を clear measurement に masato even づ け る こ と が may に な る. さ ら に, こ の gimmick を 応 with し て, イ ン フ レ ー シ ョ ン nearly the end of く で quantum company spread が living じ る occasions を adjustable べ た. そ の results scattered の は, small effect, quantum company ス ケ ー ル だ け で な く big ス ケ ー ル の ゆ ら ぎ で も major に な り have る こ と が points か っ た. New た こ の な knowledge は, イ ン フ レ ー シ ョ ン モ デ ル が, gravity wave で 発 see さ れ た heavy い ブ ラ ッ ク ホ ー ル と universe マ イ ク ロ wave background radiation の non isotropic を に shows at the same time で き る か を 検 card す る interstate に も important で あ る. The properties of quantum に に に に て て, the な phase relation of time に relation するベ <s:1> inequality を modulation べた. I 々 は dynamic が take る, cosmology, quantum state で も あ る ス ク イ ー ズ ド state に つ い て quasi ス ピ ン play operator の time phase masato を し calculation, ベ ル の inequality が broken れ る パ ラ メ タ field を 発 see し た. The ベ れ <s:1> inequality <e:1> breaks the れ れ classical theory <s:1> norm 囲で 囲で indicates that the な, ほ, <e:1> and <s:1> strong ベ correlation <e:1> exists and を shows す. Cosmology に お け る ベ ル be 験 で は, curvature ゆ ら ぎ に 応 seaborne す る exercise が 観 measuring で き な い と い う basic な handicap of が あ る が, time of な masato に masato す る ベ ル の inequality は position - several の 観 measuring の み で 検 card で き る の で こ の problem を ク リ ア し て い る. し た が っ て, I 々 が 発 see し た よ う な ベ ル の inequality の broken れ は principle に universe で 観 measuring さ れ る possibility が あ り, そ れ は cosmology, move が な origins of quantum を hold つ こ と の strong い card 拠 と な る. The above <s:1> research results に に に て て て and the second edited <s:1> paper を are presented at た た.

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
原始ブラックホールと窓関数に関する不定性
原初黑洞和窗函数的不确定性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Ando Kenta;Kawasaki Masahiro;Nakatsuka Hiromasa;Kenta Ando;安藤健太;安藤健太
  • 通讯作者:
    安藤健太
Temporal Bell inequality violations in cosmological perturbations
宇宙扰动中的时态贝尔不等式违反
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Ando Kenta;Kawasaki Masahiro;Nakatsuka Hiromasa;Kenta Ando
  • 通讯作者:
    Kenta Ando
Bipartite temporal Bell inequalities for two-mode squeezed states
双模压缩态的二部时间贝尔不等式
  • DOI:
    10.1103/physreva.102.052213
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    Ando Kenta;Vennin Vincent
  • 通讯作者:
    Vennin Vincent
Formation of primordial black holes in an axionlike curvaton model
  • DOI:
    10.1103/physrevd.98.083508
  • 发表时间:
    2018-10-05
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5
  • 作者:
    Ando, Kenta;Kawasaki, Masahiro;Nakatsuka, Hiromasa
  • 通讯作者:
    Nakatsuka, Hiromasa
Primordial black holes in the axion-like curvaton model and the LIGO events
类轴子曲子模型中的原始黑洞和 LIGO 事件
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Ando Kenta;Kawasaki Masahiro;Nakatsuka Hiromasa;Kenta Ando;安藤健太;安藤健太;Ando Kenta
  • 通讯作者:
    Ando Kenta
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安藤 健太其他文献

大気からの窒素負荷の大きい森林生態系から流出する硝酸の起源
大气中大量氮负荷的森林生态系统硝酸径流的来源
  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    安藤 健太;角皆 潤;大山 拓也;中川 書子;内山 重輝;山下 尚之;佐瀬 裕之
  • 通讯作者:
    佐瀬 裕之
天然放射性リンを用いた西部北太平洋亜熱帯域のリン循環解析
利用天然放射性磷对北太平洋副热带西部地区的磷环流进行分析
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    池上 文香;角皆 潤;小幡 裕介;安藤 健太;中川 書子;加藤遥・橋濱史典・伊藤友加里・神田穣太
  • 通讯作者:
    加藤遥・橋濱史典・伊藤友加里・神田穣太
A “photo”heterotrophic lifestyle of rhodopsin-containing bacteria
含视紫红质细菌的“光”异养生活方式
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    池上 文香;角皆 潤;小幡 祐介;安藤 健太;中川 書子;山口珠葉・佐藤光秀・橋濱史典・加藤遥・塩崎拓平・高橋一生・古谷研;Susumu Yoshizawa
  • 通讯作者:
    Susumu Yoshizawa
西部北太平洋亜熱帯域における栄養塩環境と植物プランクトン群集の季節変動
北太平洋副热带西部浮游植物群落营养环境与季节变化
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    池上 文香;角皆 潤;小幡 祐介;安藤 健太;中川 書子;山口珠葉・佐藤光秀・橋濱史典・加藤遥・塩崎拓平・高橋一生・古谷研;Susumu Yoshizawa;野口 泉,山口 高志,鈴木 啓明,松本 利恵,岩崎 綾,竹中 規訓;橋濱史典・隈部あき・笹岡洋志・羽住彩花・石井雅男・佐藤光秀
  • 通讯作者:
    橋濱史典・隈部あき・笹岡洋志・羽住彩花・石井雅男・佐藤光秀
Microbial rhodopsin: a photoreceptor protein found in any environment where water exists and light reaches
微生物视紫红质:一种光感受器蛋白,存在于任何有水且有光照射的环境中
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    池上 文香;角皆 潤;小幡 祐介;安藤 健太;中川 書子;山口珠葉・佐藤光秀・橋濱史典・加藤遥・塩崎拓平・高橋一生・古谷研;Susumu Yoshizawa;野口 泉,山口 高志,鈴木 啓明,松本 利恵,岩崎 綾,竹中 規訓;橋濱史典・隈部あき・笹岡洋志・羽住彩花・石井雅男・佐藤光秀;Susumu Yoshizawa
  • 通讯作者:
    Susumu Yoshizawa

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  • 发表时间:
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