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| Original Text | 日本語訳 |
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| The weak gravity conjecture posits that there should exist at least one state with a charge-to-mass ratio $q/M>1$, ensuring that an extremal charged black hole can still decay. In this paper, we study the corrections to the thermodynamics of Reissner-Nordstr\"om black holes within an effective field theory framework. The effective action originates from integrating out massless particles, including gravitons, at one-loop level. We demonstrate that these quantum gravity effects naturally give rise to the super-extremality of charged black holes, which aligns with a recent result by Arkani-Hamed et al. Furthermore, our formalism provides a comprehensive thermodynamic analysis of both extremal and non-extremal RN black holes, offering additional interesting implications. | 弱重力予想は、少なくとも 1 つの状態が存在するはずであると仮定します。 電荷対質量比 $q/M>1$ で、極度に帯電した黒色が保証されます。 穴はまだ腐る可能性があります。 この論文では、 有効場内のライスナー・ノルドストロームブラックホールの熱力学 理論の枠組み。 効果的なアクションは質量のないものを統合することから始まります 重力子を含む粒子を 1 ループ レベルで表示します。 これらが 量子重力効果は自然に荷電の超極限状態を引き起こす これはArkani-Hamedらによる最近の結果と一致している。 さらに、私たちの形式主義は、次のような包括的な熱力学的分析を提供します。 極値と非極値の RN ブラック ホールの両方で、さらに興味深いものを提供します 意味合い。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The light that we receive from clusters of galaxies is redshifted by the presence of the clusters' gravitational potential. This effect, known as gravitational redshift, is an early prediction of Einstein occurring in any metric theory of gravity. As a direct consequence, the central galaxy, located near the bottom of the gravitational potential, is observed to be more redshifted than the cluster members. In 2011, a first detection of this redshift difference on cluster scales was achieved and compared with theoretical predictions for gravitational redshift in various theories of gravity. However, the interpretation of this result has been challenged by several later studies, which emphasised the possible influence of additional kinematic effects on the observed signal from stacked clusters. In this work, we present the first derivation of all such effects within a relativistic framework, accurate to third order in the weak-field approximation. This framework allows us to correctly capture the hierarchy of terms at the scale of clusters, while accounting for all relativistic effects. We compare our result with previous literature and show that some terms were not properly included, leading to an overestimation of the kinematic contamination. | 銀河団から受け取る光は、銀河団によって赤方偏移されます。 クラスターの重力ポテンシャルの存在。 として知られるこの効果 重力赤方偏移は、アインシュタインがあらゆる場所で起こるという初期の予測です。 重力の計量理論。 直接的な結果として、中心銀河の位置は 重力ポテンシャルの底近くでは、より多くのことが観測されています。 クラスターメンバーよりも赤方偏移しています。 2011 年にこの物質が初めて検出されました。 クラスタースケールでの赤方偏移の違いが得られ、比較されました さまざまな理論における重力赤方偏移の理論的予測 重力。 しかし、この結果の解釈には異議が唱えられています。 その後のいくつかの研究では、追加の影響の可能性が強調されています。 積み重ねられたクラスターから観察される信号に対する運動学的効果。 この作品では、 我々は、相対論的範囲内でそのようなすべての効果の最初の導出を提示します。 フレームワーク、弱磁場近似で 3 次まで正確です。 これ このフレームワークを使用すると、用語の階層を次のスケールで正確に捉えることができます。 すべての相対論的効果を考慮しながら、クラスターを作成します。 結果を比較します 以前の文献と照合し、いくつかの用語が適切に含まれていなかったことを示します。 運動学的汚染の過大評価につながります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A major outstanding challenge in cosmology is the persistent discrepancy between the Hubble constant obtained from early and late universe measurements -- the Hubble tension. Examining cosmological evolution through the lens of information growth within a black hole we show the appearence of two fractal growing processes characterizing the early and late ages. These fractals induce space growth rates of $62.79\pm5.59$ km/s/Mpc and $70.07\pm0.09$ km/s/Mpc; close to the current values of the Hubble constants involved in the tension. These results strongly suggest that the Hubble tension is not given by unexpected large-scale structures or multiple, unrelated errors but by innate properties underlying the universe dynamics. | 宇宙論における大きな未解決の課題は、永続的な不一致です。 宇宙初期と後期の測定から得られたハッブル定数の間 -- ハッブル緊張。 というレンズを通して宇宙論的進化を調べる ブラックホール内での情報の成長 2 つのフラクタルの出現を示す 初期と後期を特徴づける成長過程。 これらのフラクタルは、 宇宙の成長率は $62.79\pm5.59$ km/s/Mpc および $70.07\pm0.09$ km/s/Mpc。 張力に関係するハッブル定数の現在の値に近い。 これらの結果は、ハッブル張力が次の式で与えられるものではないことを強く示唆しています。 予期せぬ大規模な構造または複数の無関係なエラー（ただし先天的なもの） 宇宙の力学の基礎となる性質。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Tidal effects related to the traversability across thin shells are examined in spherically symmetric geometries. We focus mainly on shells separating inner from outer regions of gravastars (de Sitter -- i.e. $\Lambda>0$ -- interior and Schwarzschild exterior of mass parameter $M$), but we also examine other related geometries by including the possibility of a negative cosmological constant and, besides, non trivial topologies where the shell separates two outer regions. The analysis is developed for radially traversing objects and for tides in both radial and transverse directions, which present difficulties of somewhat different nature. Transverse tides across shells which satisfy the flare-out condition are the most troublesome, while shells in trivial topologies, i.e. geometries with one asymptotic region, are more indulgent with the issue of large tides. Besides, contradicting other cases analyzed in previous works, we find that large radial tides cannot be avoided when traveling across the shell in the gravastar solution, but in non-trivial topologies they can. We study with special attention the traversability in practice of the transition layer in the thin-shell gravastar solution. In particular, a finite object which traverses radially the shell in a gravastar with $\sqrt{\Lambda}\ll 1/M$ undergoes a compression effect in both the transverse and the radial directions due to the tides associated to the thin layer. The results are interpreted in terms of the total momentum transfer obtained by integrating the travel time of the object. | 薄い貝殻の通過性に関連する潮汐効果を調べる 球面対称の幾何学形状で。 私たちは主に内部を分離するシェルに焦点を当てます グラヴァスターの外側領域 (de Sitter -- つまり $\Lambda>0$ -- 内部と 質量パラメータ $M$ のシュワルツシルト外部) ですが、他のものも調べます 負の宇宙論の可能性を含めて関連する幾何学 一定であり、さらに、シェルが 2 つを分離する自明ではないトポロジ 外側の領域。 この解析は、放射状に移動するオブジェクト向けに開発されており、 困難を伴う半径方向と横方向の両方の潮流に対応 多少異なる性質のもの。 を満足する貝殻を横切る横潮。 フレアアウト状態が最も厄介ですが、砲弾は簡単ではありません。 トポロジ、つまり 1 つの漸近領域を持つジオメトリは、より自由度が高くなります。 大潮の問題。 さらに、で分析された他のケースと矛盾しています。 以前の研究では、次のような場合に大きな放射状の潮汐が避けられないことがわかりました。 Gravastar ソリューションではシェルを越えて移動しますが、自明ではありません トポロジーも可能です。 私たちは特に注意を払ってその通過可能性を研究しています。 薄殻の Gravastar ソリューションでの遷移層の実践。 で 特に、グラヴァスターのシェルを放射状に横切る有限のオブジェクト $\sqrt{\Lambda}\ll 1/M$ を使用すると、両方の圧縮効果が生じます。 薄い海域に伴う潮汐による横方向と放射方向 層。 結果は総運動量伝達の観点から解釈されます。 オブジェクトの移動時間を積分することで得られます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The long-time evolution of extreme mass-ratio inspiral systems requires minimal phase and dispersion errors to accurately compute far-field waveforms, while high accuracy is essential near the smaller black hole (modeled as a Dirac delta distribution) for self-force computations. Spectrally accurate methods, such as nodal discontinuous Galerkin (DG) methods, are well suited for these tasks. Their numerical errors typically decrease as $\propto (\Delta x)^{N+1}$, where $\Delta x$ is the subdomain size and $N$ is the polynomial degree of the approximation. However, certain DG schemes exhibit superconvergence, where truncation, phase, and dispersion errors can decrease as fast as $\propto (\Delta x)^{2N+1}$. Superconvergent numerical solvers are, by construction, extremely efficient and accurate. We theoretically demonstrate that our DG scheme for the scalar Teukolsky equation with a distributional source is superconvergent, and this property is retained when combined with the hyperboloidal layer compactification technique. This ensures that waveforms, total energy and angular-momentum fluxes, and self-force computations benefit from superconvergence. We empirically verify this behavior across a family of hyperboloidal layer compactifications with varying degrees of smoothness. Additionally, we show that self-force quantities for circular orbits, computed at the point particle's location, also exhibit a certain degree of superconvergence. Our results underscore the potential benefits of numerical superconvergence for efficient and accurate gravitational waveform simulations based on DG methods. | 極端な質量比の吸気システムの長期にわたる進化には、 位相誤差と分散誤差を最小限に抑えて遠方界波形を正確に計算します。 一方、より小さいブラック ホール (としてモデル化) の近くでは高精度が不可欠です。 ディラック デルタ分布) をセルフフォース計算に使用します。 スペクトル的に正確 節点不連続ガラーキン (DG) 法などの方法は、以下の用途に適しています。 これらのタスク。 通常、数値誤差は $\propto (\Delta のように減少します) x)^{N+1}$、$\Delta x$ はサブドメインのサイズ、$N$ は多項式です 近似の程度。 ただし、特定の DG スキームでは次のような問題が発生します。 スーパーコンバージェンス。 トランケーション、位相、分散エラーが減少します。 $\propto (\Delta x)^{2N+1}$ と同じ速さです。 超収束数値ソルバーは、 構造により、非常に効率的かつ正確です。 理論的に証明します 分布を伴うスカラー トイコルスキー方程式の DG スキーム ソースは超収束であり、この特性は、 双曲面層緻密化技術。 これにより、波形が確実に、 総エネルギーと角運動量の流束、および自力計算の利点 超収束から。 私たちは、この動作をファミリー全体で経験的に検証します。 双曲面層は、さまざまな程度の滑らかさで緻密化します。 さらに、円軌道の自力量が計算されることを示します。 点粒子の位置でも、ある程度の 超収束。 私たちの結果は、数値計算の潜在的な利点を強調しています。 効率的かつ正確な重力波形シミュレーションのための超収束 DGメソッドに基づいています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present the full release of the atlas of continuous gravitational waves, covering frequencies from 20 Hz to 1700 Hz and spindowns from -5e-10 to 5e-10 Hz/s. Compared to the early atlas release, we have extended the frequency range and have performed follow-up on the outliers. Conducting continuous wave searches is computationally intensive and time-consuming. The atlas facilitates the execution of new searches with relatively minimal computing resources. | 私たちは連続重力波のアトラスの完全なリリースを提示します。 20 Hz ～ 1700 Hz の周波数と -5e-10 ～ 5e-10 のスピンダウンをカバー Hz/秒。 初期のアトラス リリースと比較して、周波数範囲を拡張しました。 外れ値については追跡調査を実施しました。 伝導連続波 検索は計算量が多く、時間がかかります。 アトラスはそれを容易にします 比較的最小限のコンピューティング リソースで新しい検索を実行します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We report on the first loosely coherent search for binary systems. We searched 0.06 rad disk in the Orion spur, covering gravitational wave frequencies from 100 to 700 Hz and frequency derivatives between -1e-11 to 1e-11 Hz/s. A follow-up was performed, which found no outliers. An atlas of results from the first stage of the search is made publicly available. | 我々は、バイナリシステムに対する最初の緩やかにコヒーレントな探索について報告します。 私たちは 重力波をカバーするオリオンの拍車の 0.06 rad の円盤を探索 100 ～ 700 Hz の周波数および -1e-11 ～ 1e-11 Hz/秒。 追跡調査が行われましたが、異常値は見つかりませんでした。 のアトラス 検索の第 1 段階の結果は公開されます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We explored how the Lorentz symmetry breaking parameter $\ell$ affects the Reissner-Nordst\"{o}m BH solution in the context of weak field deflection angle, and the black hole shadow. We aim to derive the general expression for the weak deflection angle using the non-asymptotic version of the Gauss-Bonnet theorem, and we presented a way to simplify the calculations under the assumption that the distance of the source and the receiver are the same. \textcolor{black}{Through the Solar System test, $\ell$ is constrained from around $-10^{-9}$ orders of magnitude to $0$, implying challenging detection of $\ell$ through the deflection of light rays from the Sun.} We also studied the black hole shadow in an analytic way, where we applied the EHT results under the far approximation in obtaining an estimate expression for $\ell$. Using the realistic values of the black hole mass and observer distance for Sgr. A* and M87*, it was shown that $M/r_{\rm o} \neq 1$ is satisfied, implying the relevance and potential promise of the spontaneous Lorentz symmetry breaking parameter's role on the shadow radius uncertainties as measured by the EHT. \textcolor{black}{We find constraints for $\ell$ to be negatively valued, where the upper and lower bounds are $\sim -1.94$ and $\sim -2.04$, respectively. | ローレンツ対称性の破れパラメータ $\ell$ がどのように影響を与えるかを調べました。 弱い磁界偏向を考慮したライスナー・ノルドスト\"{o}m BH ソリューション 角度とブラックホールの影。 の一般式を導き出すことを目的としています。 ガウスボンネットの非漸近バージョンを使用した弱い偏向角 定理に基づいて計算を簡素化する方法を提示しました。 発信元と受信機の距離が同じであると仮定します。 \textcolor{black}{太陽系テストを通じて、$\ell$ は次のような制約を受けます。 $-10^{-9}$ 桁から $0$ 程度であり、検出が困難であることを意味します。 $\ell$ は、太陽からの光線の偏向によって起こります。 } 分析的な方法でブラック ホールの影を観察し、EHT の結果を次のように適用しました。 $\ell$ の推定式を取得する際の遠近似。 を使用して、 Sgr のブラック ホールの質量と観測者距離の現実的な値。 あ*と M87* では、$M/r_{\rm o} \neq 1$ が満たされることが示されており、これは ローレンツ対称性の自発的破れの関連性と潜在的な可能性 EHT によって測定される影の半径の不確実性に対するパラメーターの役割。 \textcolor{black}{$\ell$ が負の値になるという制約が見つかりました。 上限と下限はそれぞれ $\sim -1.94$ と $\sim -2.04$ です。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this paper, we extend the study of wave packets from the AdS$_3$/CFT$_2$ correspondence to AdS$_4$/CFT$_3$ and examine properties of their energy density. We find that, while the energy still localizes on the light cone, its spatial distribution exhibits momentum dependence and is no longer localized in higher dimensions. This result is significant as it reflects leading $1/N$ corrections to the generalized free field theory associated with the free bulk theory at $N=\infty$. Our findings are consistent with previous studies on entanglement wedge reconstruction including $1/N$ corrections, and also provide new insights into the structure of wave packets in higher-dimensional holography. | この論文では、AdS$_3$/CFT$_2$ からのウェーブ パケットの研究を拡張します。 AdS$_4$/CFT$_3$ に対応し、そのエネルギーの特性を調べる 密度。 私たちは、エネルギーがまだ光円錐上に局在している間、その 空間分布は運動量依存性を示し、もはや局所的ではありません。 より高い次元。 この結果は、主要な $1/N$ を反映しているため、重要です。 自由バルクに関連する一般化された自由場の理論に対する修正 $N=\infty$ の理論。 私たちの発見は、これまでの研究と一致しています。 $1/N$ 補正を含むもつれウェッジの再構築、および提供も提供 高次元の波束の構造についての新たな洞察 ホログラフィー。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Recent developments in post-Minkowksian (PM) calculations have led to a fast-growing body of weak-field perturbative information. As such, there is major interest within the gravitational wave community as to how this information can be used to improve the accuracy of theoretical waveform models. In this work, we build on recent efforts to validate high-order PM calculations using numerical relativity simulations. We present a new set of high-energy scattering simulations for equal-mass, non-spinning binary black holes, further expanding the existing suite of NR simulations. We outline the basic features of three recently proposed resummation schemes (the $\mathscr{L}$-resummed model, the $w^\mathrm{eob}$ model and the SEOB-PM model) and compare the analytical predictions to our NR data. Each model is shown to demonstrate pathological behaviour at high energies, with common features such as PM hierarchical shifts and divergences. The NR data can also be used to calibrate pseudo-5PM corrections to the scattering angle or EOB radial potentials. In each case, we argue that including higher-order information improves the agreement between the analytical models and NR, though the extent of improvement depends on how this information is incorporated and the choice of analytical baseline. Finally, we demonstrate that further resummation of the EOB radial potentials could be an effective strategy to improving the model agreement. | ポストミンコフシアン (PM) 計算の最近の発展により、 急速に成長する弱磁場摂動情報群。 このように、 これがどのように起こるかについては、重力波コミュニティ内で大きな関心が寄せられています。 この情報を使用して、理論的な波形モデルの精度を向上させることができます。 この研究では、高次 PM 計算を検証するための最近の取り組みに基づいています。 数値相対性理論シミュレーションを使用します。 高エネルギーの新しいセットを紹介します 等質量、非回転バイナリブラックホールの散乱シミュレーション、さらに 既存の NR シミュレーション スイートを拡張します。 基本的な機能を概説します 最近提案された 3 つの再開スキームのうち、$\mathscr{L}$-resummed モデル、$w^\mathrm{eob}$ モデル、SEOB-PM モデル) を比較します。 NR データに対する分析予測。 各モデルはデモンストレーションのために示されています PMなどの共通の特徴を伴う、高エネルギーでの病理学的挙動 階層の変化と分岐。 NR データは校正にも使用できます。 散乱角または EOB 動径ポテンシャルに対する擬似 5PM 補正。 で それぞれのケースにおいて、高次の情報を含めることで改善されると主張します。 解析モデルと NR は一致しているが、 改善は、この情報がどのように組み込まれるか、およびどのように選択されるかによって決まります。 分析ベースライン。 最後に、我々は、 EOB 動径ポテンシャルはモデルを改善する効果的な戦略となる可能性がある 合意。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Model misspecification analysis strategies, such as anomaly detection, model validation, and model comparison are a key component of scientific model development. Over the last few years, there has been a rapid rise in the use of simulation-based inference (SBI) techniques for Bayesian parameter estimation, applied to increasingly complex forward models. To move towards fully simulation-based analysis pipelines, however, there is an urgent need for a comprehensive simulation-based framework for model misspecification analysis. In this work, we provide a solid and flexible foundation for a wide range of model discrepancy analysis tasks, using distortion-driven model misspecification tests. From a theoretical perspective, we introduce the statistical framework built around performing many hypothesis tests for distortions of the simulation model. We also make explicit analytic connections to classical techniques: anomaly detection, model validation, and goodness-of-fit residual analysis. Furthermore, we introduce an efficient self-calibrating training algorithm that is useful for practitioners. We demonstrate the performance of the framework in multiple scenarios, making the connection to classical results where they are valid. Finally, we show how to conduct such a distortion-driven model misspecification test for real gravitational wave data, specifically on the event GW150914. | 異常検出、モデルなどのモデルの仕様ミスの分析戦略 検証とモデルの比較は科学モデルの重要な要素です 発達。 ここ数年で、の使用が急速に増加しています。 ベイズパラメータ推定のためのシミュレーションベース推論 (SBI) 技術、 ますます複雑になるフォワードモデルに適用されます。 完全に向かって進むには ただし、シミュレーションベースの分析パイプラインが緊急に必要とされています。 モデルの仕様ミスを分析するための包括的なシミュレーションベースのフレームワーク。 この取り組みでは、幅広い分野に強固で柔軟な基盤を提供します。 歪み駆動モデルを使用したモデル不一致解析タスク 誤った仕様のテスト。 理論的な観点から、以下を紹介します。 多くの仮説検定を実行することを中心に構築された統計フレームワーク シミュレーションモデルの歪み。 明示的な分析接続も行います 古典的な手法: 異常検出、モデル検証、 適合度残差分析。 さらに、効率的な方法を紹介します。 実践者にとって役立つ自己調整トレーニング アルゴリズム。 私たちは 複数のシナリオでフレームワークのパフォーマンスを実証し、 有効な場合には古典的な結果との接続。 最後に、その方法を示します このような歪みに基づくモデルの仕様ミステストを実際に実施する 重力波データ、特にイベント GW150914 に関するデータ。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We describe gauge theories which allow to retrieve a large class of gravitational theories, including, MacDowell-Mansouri gravity and its topological extension to Loop Quantum Gravity via the Pontrjagin characteristic class involving the Nieh-Yan term. Considering symmetric spaces parametrized by mutations allows to naturally obtain a bare cosmological constant which in particular cases gives rise to a positive effective cosmological constant while having an AdS spacetime. Two examples are studied, Lorentzian geometry (including dS and AdS spacetimes) and Lorentz$\times$Weyl geometry. In the latter case we prove the equations of motion exhibit a secondary source for curvature in addition to the usual energy-momentum tensor. This additional source is expressed in terms of the spin density of matter, torsion and their variations. Finally, we show that the gauge + matter actions constructed from invariant polynomials are asymptotically topological if one assumes a vanishing bare cosmological constant together with gauge and matter fields having compact support. | 大きなクラスの取得を可能にするゲージ理論について説明します。 マクダウェル・マンスーリ重力とその重力理論を含む重力理論 ポントレアギン特性を介したループ量子重力へのトポロジカル拡張 Nieh-Yan 用語を含むクラス。 次のようにパラメータ化された対称空間を考える 突然変異により、自然に裸の宇宙定数を得ることができます。 特定の場合には正の実効宇宙定数が生じますが、 AdS スペースタイムがあること。 ローレンツ幾何学 (dS と AdS を含む) の 2 つの例を研究します。 時空) とローレンツ $\time$Weyl 幾何学。 後者の場合、次を証明します。 運動方程式は、曲率の二次的な原因を示します。 通常のエネルギー運動量テンソル。 この追加のソースは次のように表現されます。 物質のスピン密度、ねじれ、およびそれらの変化。 最後に、ゲージ + 物質のアクションが不変式から構築されることを示します。 消失裸体を仮定すると、多項式は漸近的に位相位相的になります。 宇宙定数とゲージ場および物質場はコンパクトである サポート。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| It is well known that alternative theories to the Standard Model allow -- and sometimes require -- fundamental constants, such as the fine-structure constant, $\alpha$, to vary in spacetime. We demonstrate that one way to investigate these variations is through the Mass-Radius relation of compact astrophysical objects, which is inherently affected by $\alpha$ variations. We start by considering the model of a polytropic white dwarf, which we perturb by adding the $\alpha$ variations for a generic class of Grand Unified Theories. We then extend our analysis to neutron stars, building upon the polytropic approach to consider more realistic equations of state, discussing the impact of such variations on mass-radius measurements in neutron stars. We present some constraints on these models based on current data and also outline how future observations might distinguish between extensions of the Standard Model. | 標準モデルに代わる理論が可能であることはよく知られています。 場合によっては -- 微細構造などの基本的な定数が必要になる 時空で変化する定数 $\alpha$ 。 私たちはその 1 つの方法を実証します これらの変動を調査するには、コンパクトな質量と半径の関係を使用します。 天体物理学的天体は、本質的に $\alpha$ 変動の影響を受けます。 私たちは まず、多方向性白色矮星のモデルを考えることから始めます。 大統一理論の汎用クラスに $\alpha$ バリエーションを追加します。 次に、ポリトロープに基づいて解析を中性子星に拡張します。 影響を議論しながら、より現実的な状態方程式を検討するアプローチ 中性子星の質量半径測定におけるそのような変動の研究。 プレゼントします 現在のデータに基づいたこれらのモデルに対するいくつかの制約と、その方法の概要も示します。 将来の観察では、標準モデルの拡張を区別する可能性があります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The Macquart relation and time-delay cosmography are now two promising ways to fast radio burst (FRB) cosmology. In this work, we propose a joint method that combines strongly lensed and unlensed FRBs for improving cosmological parameter estimation by using simulated FRB data from the future sensitive coherent all-sky monitor survey, which is expected to detect a large number of FRBs including galaxy-galaxy strongly lensed events. We find that using a detectable sample of 100,000 localized FRBs including $40$ lensed events can simultaneously constrain the Hubble constant and the equation of state of dark energy, with high precision of $\varepsilon(H_0)=0.4\%$ and $\varepsilon(w)=4.5\%$ in the simplest dynamical dark energy model. The joint analysis of unlensed and lensed FRBs significantly improves the constraint on $H_0$, which could be more effective than combining either the unlensed FRBs with future gravitational wave (GW) standard sirens or the lensed FRBs with CMB. Furthermore, combining the full FRB sample with the CMB+BAO+SNe data yields $\sigma(H_0)=0.29~{\rm km~s^{-1}~Mpc^{-1}}$, $\sigma(w_0)=0.046$, and $\sigma(w_a)=0.15$ in the two-parameter dynamical dark energy model, which outperform the results from the CMB+BAO+SNe+GW data. This reinforces the cosmological implications of a multi-wavelength observational strategy in optical and radio bands. We conclude that the future FRB observations will shed light on the nature of dark energy and also the Hubble tension if enough events with long-duration lensing are incorporated. | マッカート関係と時間遅延宇宙論は現在、2 つの有望な方法です 高速無線バースト (FRB) 宇宙論へ。 この研究では、ジョイント方法を提案します。 強力なレンズを備えた FRB とレンズを備えていない FRB を組み合わせて宇宙論を改善します 将来センシティブなシミュレートされた FRB データを使用したパラメータ推定 コヒーレント全天モニター調査により、多数の物質が検出されることが期待されます。 銀河間強力レンズ現象を含む FRB。 を使用すると、 40ドルのレンズイベントを含む100,000の局所的なFRBの検出可能なサンプルは、 ハッブル定数と暗闇の状態方程式を同時に拘束する $\varepsilon(H_0)=0.4\%$ の高精度のエネルギー、および 最も単純な動的ダークエネルギーモデルでは $\varepsilon(w)=4.5\%$ となります。 ジョイント レンズなしおよびレンズ付き FRB の解析により、次の制約が大幅に改善されます。 $H_0$、レンズなしの FRB を組み合わせるよりも効果的である可能性があります 将来の重力波 (GW) 標準サイレンまたはレンズ付き FRB を使用 CMB。 さらに、完全な FRB サンプルと CMB+BAO+SNe データを組み合わせます。 $\sigma(H_0)=0.29~{\rm km~s^{-1}~Mpc^{-1}}$、$\sigma(w_0)=0.046$ が得られます。 2 パラメーター動的ダーク エネルギー モデルでは $\sigma(w_a)=0.15$、 CMB+BAO+SNe+GW データの結果を上回るパフォーマンスを示します。 これにより、 多波長観測戦略の宇宙論的意味 光バンドと無線バンド。 今後のFRBの観測結果は明らかになるだろうと我々は結論付けている。 十分な出来事があれば、暗黒エネルギーの性質とハッブル緊張にも光が当たります 長時間持続レンズが組み込まれています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the decay of a homogeneous condensate of a massive scalar field of mass \emph{m} into massless fields in thermal equilibrium in a radiation dominated cosmology. The model is a \emph{proxy} for the non-equilibrium dynamics of a misaligned axion condensate decaying into radiation. After consistent field quantization in the cosmological background, we obtain the causal equations of motion for a homogeneous condensate including the finite temperature self-energy corrections up to one loop. The dynamical renormalization group is implemented to obtain the time dependent relaxation rate that describes the decay dynamics of the condensate amplitude from stimulated emission and recombination of massless quanta in the medium. It is explicitly shown that a simple friction term in the equation of motion does not describe correctly the decay of the condensate. During the super-Hubble regime, relevant for ultralight dark matter, the condensate amplitude decays as $e^{-\frac{g^2}{10} t^2\,\ln(1/mt)}$. In the sub-Hubble regime the amplitude decays as $e^{-\gamma(t;T(t))/2}$ with $T(t)=T_0/a(t)$, therefore the finite temperature contribution to the decay rate vanishes fast during the expansion. A main conclusion is that a phenomenological friction term is inadequate to describe the decay in the super-Hubble regime, the decay function $\gamma(t)$ is always \emph{smaller} than that from a local friction term as a consequence of the cosmological expansion. For ultra light dark matter, the time scale during which transient dynamics is sensitive to cosmological expansion and a local friction term is inadequate, is much longer. A friction term always \emph{underestimates} the time scale of decay in the sub-Hubble case. | 私たちは、大規模なスカラー場の均質凝縮体の崩壊を研究します。 放射内の熱平衡にある質量のない場への質量 \emph{m} 支配的な宇宙論。 モデルは非平衡の \emph{代理} です 放射線に崩壊する位置ずれしたアクシオン凝縮のダイナミクス。 後 宇宙論的背景における一貫した場の量子化により、 有限を含む均一凝縮体の因果運動方程式 温度自己エネルギー補正は 1 ループまで。 ダイナミックな 時間依存の緩和を得るために繰り込み群が実装されています からの凝縮水振幅の減衰ダイナミクスを表すレート。 媒質中の質量のない量子の誘導放出と再結合。 それは 運動方程式における単純な摩擦項はそうではないことが明示的に示されました。 凝縮液の崩壊を正確に説明します。 スーパーハッブル体制下では、 超軽量暗黒物質に関連して、凝縮物の振幅は次のように減衰します。 $e^{-\frac{g^2}{10} t^2\,\ln(1/mt)}$。 サブハッブル領域では振幅 $T(t)=T_0/a(t)$ で $e^{-\gamma(t;T(t))/2}$ として減衰するため、有限 減衰速度に対する温度の寄与は、膨張中に急速に消失します。 主な結論は、現象学的摩擦項は、 スーパーハッブル領域の減衰を記述する減衰関数 $\gamma(t)$ 結果として、局所摩擦項からの値よりも常に \emph{小さい}になります 宇宙論的膨張のこと。 超軽量暗黒物質の場合、時間スケールは この間、過渡力学は宇宙論的膨張の影響を受けやすく、 局所摩擦項が不十分であり、かなり長いです。 常に摩擦項 サブハッブルケースの崩壊の時間スケールを \emph{過小評価}します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A black hole illuminated by a background light source is observed as a black hole shadow. For a black hole formed by gravitational collapse of a transmissive object, redshift of light due to the spacetime dynamics is expected to play a crucial role in the shadow formation. In this paper, we investigate the redshift of light caused by the spacetime dynamics. First, we consider a spherical shell model. We see that the collapse of the shell typically leads to the redshift of light, while blueshift can be also observed in some cases. This result suggests that a shadow image is generally formed in the late stage of the gravitational collapse of a transmissive object. Second, we propose a covariant formula for the redshift of light in a general, dynamical, and spherically symmetric spacetime. This formula relates the redshift to the energy-momentum tensor of the background spacetime and provides its intuitive interpretation with a Newtonian analogy. The redshift effect analyzed in this work is regarded as the integrated Sachs-Wolfe effect or the Rees-Sciama effect in gravitational collapse. | 背景光源で照らされたブラックホールは黒色として観察されます。 穴の影。 重力崩壊によって形成されたブラックホールの場合、 透過性の物体、時空力学による光の赤方偏移は、 影の形成に重要な役割を果たすことが期待されています。 本稿では、 時空力学によって引き起こされる光の赤方偏移を調査します。 まず、私たちは 球殻モデルを考えてみましょう。 殻が崩壊しているのがわかります 通常、光の赤方偏移が起こりますが、青方偏移も観察されることがあります。 場合によっては。 この結果は、影像が一般的に形成されることを示唆しています。 透過性物体の重力崩壊の後期段階。 2番、 一般的な光の赤方偏移の共変公式を提案します。 動的で球対称な時空。 この式は、 背景時空のエネルギー運動量テンソルに赤方偏移し、 ニュートンのアナロジーを使った直感的な解釈です。 赤方偏移効果 この研究で分析されたものは、統合されたサックス・ウルフ効果または 重力崩壊におけるリース・シアマ効果。 |
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| In certain modified gravity theories that include additional scalar degrees of freedom, compact objects such as black holes and neutron stars may undergo a process known as spontaneous scalarization, in which the scalar field is suddenly activated beyond a certain critical point. Since its discovery, it has been clear that this effect can be understood in many cases as a continuous phase transition, well described by the phenomenological Landau model. Recently, it has been pointed out that spontaneous scalarization can also manifest as a first-order phase transition. In this paper, we take a closer look at the nature of spontaneous scalarization as a phase transition, analyzing in detail cases where it occurs as either a second- or first-order transition, as well as a more unconventional scenario characterized by a negative scalar susceptibility. Critical exponents are explicitly computed and implications for dynamical scalarization are discussed. | 追加のスカラー次数を含む特定の修正重力理論では 自由度が高くても、ブラックホールや中性子星などのコンパクトな天体は、 自発的スカラー化として知られるプロセスで、スカラー場は次のようになります。 ある臨界点を超えると突然活性化されます。 発見されて以来、 この効果は多くの場合、継続的なものとして理解できることは明らかです。 相転移、現象学的ランダウ モデルでよく説明されます。 最近では、自然発生的なスカラリゼーションも可能であることが指摘されています。 一次相転移として現れます。 本稿では、さらに詳しく説明します。 自発的スカラー化の性質を相転移として見てみると、 二次または一次として発生するケースを詳細に分析する 移行期に加えて、 負のスカラー感受率。 臨界指数は明示的に計算され、 動的スカラー化への影響について説明します。 |
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| The observed cosmological constant may originate as the minimum value $U_{min}$ of a scalar field potential, where the scalar field is frozen due to a large mass. If this vacuum is metastable, it may decay to a true vacuum either at present or in the future. Assuming its decay rate $\Gamma$ is comparable to the Hubble expansion rate $H_0$, we estimate the scale of true vacuum bubbles and analyze their evolution. We find that their initial formation scale is sub-millimeter and their tension causes rapid collapse if $m \gtrsim 1.7 \cdot 10^{-3}\, eV$. For smaller masses, the bubbles expand at the speed of light. We extend our analysis to scalar-tensor theories with non-minimal coupling, finding that the nucleation scale of gravitational constant bubbles remains consistent with the sub-millimeter regime of General Relativity. The critical mass scale remains around $10^{-3}\,eV$. A theoretical estimate at redshift $z_{obs} \sim 0.01$ suggests an observable bubble radius of $\sim 50$ Mpc, implying a gravitational transition triggered $\sim 300$ Myr ago, with a present-day size approaching $100$ Mpc. Additionally, we explore mass ranges ($m < 10^{-3}\,eV$) and non-minimal coupling $\xi$ ranges ($10^{-8}\,eV^{2-n} - 10^{-1}\,eV^{2-n}$) that lead to a variation $\Delta G/G_N$ within the $1\%-7\%$ range. We assume non-minimal coupling of the form $F(\phi)=1/\kappa - \xi \phi^n$, with $\kappa=8\pi G_N$ and $2 \leq n \leq 9$. Finally, we review various local physics or/and transition based proposed solutions to the Hubble tension, including ultra-late-time transitional models (\(z \sim 0.01\)), screened fifth-force mechanisms, and the \(\Lambda_s\)CDM model, which features a transition at \(z \sim 2\). We discuss observational hints supporting these scenarios and the theoretical challenges they face. | 観測された宇宙定数は最小値として発生する可能性がある スカラー場ポテンシャルの $U_{min}$。 スカラー場は次の理由により凍結されます。 大きな塊。 この真空が準安定である場合、真の真空に減衰する可能性があります。 現在でも将来でも。 その減衰率 $\Gamma$ が ハッブル膨張率 $H_0$ に匹敵する、真の規模を推定します。 真空気泡を観察し、その進化を分析します。 彼らの初期の 地層のスケールはミリメートル以下であり、その張力は百万ドルに達すると急速な崩壊を引き起こします。 \gtrsim 1.7 \cdot 10^{-3}\、eV$。 質量が小さい場合、気泡は次の位置で膨張します。 光の速さ。 私たちは分析をスカラー テンソル理論に拡張します。 非最小結合、重力の核生成スケールが判明 一定の気泡は、一般的なサブミリメートル体制と一致し続けます。 相対性。 クリティカルマスの規模は $10^{-3}\,eV$ 程度にとどまります。 理論的 redshift $z_{obs} \sim 0.01$ での推定値は、観測可能なバブル半径を示唆しています $\sim 50$ Mpc の、重力転移が $\sim 300$ Myr を引き起こしたことを意味します 現在の規模は 100 ドル Mpc に近づいています。 さらに、私たちは探索します 質量範囲 ($m < 10^{-3}\,eV$) と非最小結合 $\xi$ 範囲 ($10^{-8}\,eV^{2-n} - 10^{-1}\,eV^{2-n}$) は変化 $\Delta につながります G/G_N$ は $1\%-7\%$ の範囲内です。 形式の非最小結合を仮定します。 $F(\phi)=1/\kappa - \xi \phi^n$、$\kappa=8\pi G_N$ と $2 \leq n \leq 9$ です。 最後に、提案されているさまざまな局所物理学または/または遷移ベースをレビューします。 超後期の過渡的モデルを含むハッブル緊張に対する解決策 (\(z \sim 0.01\))、スクリーニングされた第 5 力メカニズム、および \(\Lambda_s\)CDM \(z \sim 2\) での遷移を特徴とするモデル。 観察について議論します これらのシナリオを裏付けるヒントと、それらが直面する理論的な課題。 |
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| Using a Dyson--Schwinger approach, we perform an analysis of the non-trivial ground state of thermal $SU(N)$ Yang--Mills theory in the non-perturbative regime where chiral symmetry is spontaneously broken. Basic thermodynamic observables such as energy density and pressure are derived analytically, using Jacobi Elliptic functions. The results are compared with lattice results. Good agreement is found at low temperatures, providing a viable scenario of a gas of massive glue states populating higher levels of the spectrum of the theory. At high temperatures a scenario without glue states consistent with a massive scalar field is observed, showing an interesting agreement with lattice data. The possibility is discussed that the results derived in this analysis open up a novel pathway beyond lattice to precision studies of phase transitions with false vacuum and cosmological relics that depend on QCD-like equations of state in strongly coupled gauge theories. | Dyson-Schwinger アプローチを使用して、自明ではない問題の分析を実行します。 熱 $SU(N)$ Yang の基底状態 -- 非摂動論におけるミルズ理論 キラル対称性が自発的に破れる状態。 基本的な熱力学 エネルギー密度や圧力などの観測値は、以下を使用して分析的に導出されます。 ヤコビ楕円関数。 結果は格子の結果と比較されます。 良い 低温では一致が見られ、次のようなガスが発生する実行可能なシナリオが得られます。 理論のスペクトルのより高いレベルに存在する大規模な接着状態。 で 高温、大規模な接着状態と一致しないシナリオ スカラー場が観察され、格子データとの興味深い一致を示しています。 この分析で得られた結果が可能性を広げる可能性が議論されています 格子を超えた相転移の精密研究への新しい経路 QCD のような状態方程式に依存する偽の真空と宇宙論的遺物 強結合ゲージ理論において。 |
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| In this study, we examine the role of a nonlinear spinor field in the evolution of the Universe within the framework of a Bianchi type-I cosmological model with Lyras geometry. Previous research has explored the nonlinear spinor field in various anisotropic and isotropic cosmological models, revealing that the presence of nontrivial, non-diagonal components of the spinor field's energy-momentum tensor imposes severe restrictions on both the space-time geometry and the spinor field itself. In our current study, we find that while these restrictions still apply, the introduction of Lyras geometry significantly influences the evolution of the Universe. This influence arises from the fact that the invariants of the spinor field are dependent on the Lyra geometry parameter. | この研究では、非線形スピノル場の役割を調べます。 ビアンキ I 型宇宙論の枠組みにおける宇宙の進化 Lyras ジオメトリを備えたモデル。 以前の研究では、非線形スピノルが調査されていました。 さまざまな異方性および等方性の宇宙論モデルのフィールドで、次のことが明らかになりました。 スピノル場の自明でない非対角成分の存在 エネルギー運動量テンソルは時空の両方に厳しい制限を課します 幾何学とスピノル場自体。 私たちの現在の研究では、次のことがわかりました。 これらの制限は依然として適用され、Lyras ジオメトリの導入 宇宙の進化に大きな影響を与えます。 この影響が生じます スピノル場の不変量がこと座に依存しているという事実から ジオメトリパラメータ。 |
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| In this paper, we investigate the effects of Lorentz violation on correlations harvesting, specifically focusing on the harvested entanglement and harvested mutual information between two Unruh-DeWitt detectors interacting with a quantum field in the Lorentz-violating BTZ black hole spacetime. Our findings reveal that Lorentz symmetry breaking has contrasting impacts on entanglement harvesting and mutual information harvesting in BTZ backgrounds: it enhances mutual information harvesting while suppressing entanglement harvesting. This phenomenon suggests that the increase in total correlations in Lorentz-violating vector field backgrounds with gravitational coupling is predominantly driven by classical components, with quantum correlations contributing less to the overall mutual information. These results indicate that Lorentz violation, as a quantum property of spacetime, may impose intrinsic constraints on the quantum information capacity encoded in spacetime due to competition among quantum degrees of freedom for resources. Furthermore, Lorentz symmetry breaking expands the \textit{entanglement shadow} region, further demonstrating its disruptive effect on quantum correlations. | この論文では、ローレンツ対称性の影響を調査します。 相関の収集、特に収集されたもつれに焦点を当てる 相互作用する 2 つの Unruh-DeWitt 検出器間の相互情報を収集しました ローレンツ違反 BTZ ブラック ホール時空の量子場を使用します。 私たちの 調査結果は、ローレンツ対称性の破れが対照的な影響を与えることを明らかにしました。 BTZ バックグラウンドでのエンタングルメント収集と相互情報収集: 絡み合いを抑制しながら相互情報収集を強化します 収穫中。 この現象は、次のことを示唆しています。 重力結合によるローレンツ違反ベクトル場の背景は、 主に量子相関を伴う古典的コンポーネントによって駆動される 全体的な相互情報への寄与は少なくなります。 これらの結果は、 ローレンツ違反は時空の量子特性として、 時空に符号化された量子情報容量に対する固有の制約 リソースに対する量子自由度間の競争によるものです。 さらに、 ローレンツ対称性の破れは \textit{エンタングルメント シャドウ} 領域を拡大します。 さらに、量子相関に対する破壊的な影響を実証しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We take into account redshift-space distortion measurements to investigate the growth of cosmological large-scale structures within the framework of modified symmetric teleparallel $f(Q)$ gravity. After comparing the predictions of the $f(Q)$-gravity expansion history with OHD and SNIa Pantheon+ sample datasets and constraining the pertinent cosmological parameters $\Omega_{m}$ and $H_0$, together with the exponent $n$ for $f(Q)$ power-law models, we derive the full system of equations governing linear cosmological perturbations to study matter fluctuations using the $1 + 3$ covariant formalism when applied to $f(Q)$ gravity. Thus, we resort to both the usual redshift-space distortion data $f\sigma_8$ and some recent separate measurements of the growth rate $f$ and the amplitude of matter fluctuations $\sigma_8$ from the VIPERS and SDSS collaborations to find the best-fit cosmological parameters $\Omega_m$, $\sigma_{8}$ and $n$. We also apply a collective analysis of such growth-structure data together with the aforementioned cosmic expansion measurements, to restrict these parameters through Monte Carlo Markov Chain simulations. determining the statistical significance for the best-fit parameter values through the AIC and BIC Bayesian selection criteria. | 調査するために赤方偏移空間歪み測定を考慮します。 の枠組み内での宇宙論的大規模構造の成長 修正された対称テレパラ $f(Q)$ 重力。 予測を比較した後 OHD と SNIa Pantheon+ サンプルによる $f(Q)$ 重力膨張履歴 データセットと関連する宇宙論的パラメータの制約 $\Omega_{m}$ と $H_0$ を、$f(Q)$ べき乗則モデルの指数 $n$ と合わせて、 線形宇宙論的摂動を支配する完全な方程式系を導き出す $1 + 3$ 共変形式を適用して物質の変動を研究する $f(Q)$ 重力に。 したがって、通常の赤方偏移空間歪みの両方に頼ります。 データ $f\sigma_8$ と成長率 $f$ の最近の個別の測定値 VIPERS と SDSS からの物質変動 $\sigma_8$ の振幅 共同研究により最適な宇宙論パラメータ $\Omega_m$ を見つけます。 $\sigma_{8}$ と $n$。 このような集合的な分析も適用します。 成長構造データと前述の宇宙膨張 モンテカルロ・マルコフ連鎖を通じてこれらのパラメータを制限するための測定 シミュレーション。 最適な適合の統計的有意性を決定する AIC および BIC ベイジアン選択基準によるパラメータ値。 |
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| In this study, we analytically examine the behavior of a fermion-antifermion pair near the horizon of a static BTZ black hole using a fully covariant two-body Dirac equation with a position-dependent mass. This formulation leads to a set of four first-order equations that can be reduced to a second-order wave equation, enabling the analysis of gravitational effects on quantum interactions. Two mass modifications are considered: (i) \(m \rightarrow m - a/r\), representing an attractive Coulomb interaction, and (ii) \(m \rightarrow m - a/r + b r\), corresponding to a Cornell potential. For case (i), an exact analytical solution is obtained, while for case (ii), conditionally exact solutions involving biconfluent Heun functions are derived. For the lowest mode (\(n=0\)), the results indicate that real oscillations without energy loss occur when \(a > 0.25\) in scenario (i) and \(a > 0.75\) in scenario (ii), suggesting stable oscillatory behavior. When \(a < 0.25\) in scenario (i) or \(a < 0.75\) in scenario (ii), the state exhibits decay, indicating instability below these critical thresholds. At \(a = 0.25\) (scenario (i)) and \(a = 0.75\) (scenario (ii)), the system reaches a state where its evolution ceases over time. These findings provide insights into the stability conditions of fermion-antifermion pairs near the black hole horizon and may have relevance for determining critical coupling strengths in systems such as holographic superconductors. Furthermore, this work adopts an effective semi-classical quantum gravity approach, offering a practical framework for incorporating gravitational effects. | 本研究では、フェルミ粒子-反フェルミ粒子の挙動を解析的に調べます。 完全共変を使用した静的 BTZ ブラック ホールの地平線近くのペア 位置に依存する質量を持つ 2 体ディラック方程式。 この定式化により、 4 つの 1 次方程式のセットに変換され、2 次の方程式に還元できます。 波動方程式、量子に対する重力の影響の分析を可能にする 相互作用。 2 つの質量修飾が考慮されます: (i) \(m \rightarrow m - a/r\)、引力クーロン相互作用を表す、および (ii) \(m \rightarrow m - a/r + b r\)、コーネルポテンシャルに対応します。 ケース (i) の場合、正確な 分析解が得られますが、ケース (ii) では、条件付きで正確です。 バイコンフルエントな Heun 関数を含む解が導出されます。 最低モードの場合 (\(n=0\))、結果は、エネルギー損失のない実際の振動を示しています。 シナリオ (i) では \(a > 0.25\) 、シナリオ (ii) では \(a > 0.75\) の場合に発生します。 安定した振動挙動を示唆しています。 シナリオ (i) で \(a < 0.25\) の場合、または シナリオ (ii) では \(a < 0.75\)、状態は衰退を示し、不安定性を示しています。 これらの重要なしきい値を下回っています。 \(a = 0.25\) (シナリオ (i)) および \(a = 0.75\) (シナリオ (ii))、システムは進化が停止する状態に達します 時間とともに。 これらの発見は、安定性条件についての洞察を提供します。 ブラックホールの地平線近くにあるフェルミオンと反フェルミオンのペアであり、関連性がある可能性がある ホログラフィックなどのシステムにおける重要な結合強度を決定するため 超伝導体。 さらに本作では効果的なセミクラシカルを採用。 量子重力アプローチを組み込むための実用的なフレームワークを提供 重力の影響。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A novel mechanism for the production of a cosmic network of fundamental superstrings based on a time-varying string tension has been recently proposed in the context of a kinating background driven by the volume modulus of string compactifications. In this paper, we generalise the analysis of this growth mechanism by using dynamical system techniques. We first study the cosmological growth of strings in a spatially-flat Universe filled with a perfect fluid and a field-dependent tension, finding the fixed points of the phase space of this system. We then apply this analysis to fundamental strings and EFT strings obtained from wrapping $p$-branes on $(p-1)$-cycles. We find a cosmological growth for fundamental strings even without kination, as in scaling fixed points, and for EFT strings arising from D3- and NS5-branes wrapped around fibration cycles. | 基礎的な宇宙ネットワークを生成する新しいメカニズム 時間変化する弦張力に基づいたスーパーストリングが最近提案されました。 文字列の体積弾性率によって駆動されるキネティックな背景のコンテキスト内で コンパクト化。 この論文では、この成長の分析を一般化します。 動的システム技術を使用したメカニズム。 私たちはまず宇宙論を研究します 完全な流体で満たされた空間的に平坦な宇宙における弦の成長と、 場に依存する張力、この位相空間の固定点を見つける システム。 次に、この分析を基本文字列と EFT 文字列に適用します。 $p$-branes を $(p-1)$-cycle でラップすることで得られます。 私たちは宇宙論を発見します スケーリングが固定されている場合のように、キネーションがなくても基本文字列の成長 ポイント、およびラップアラウンドされた D3 および NS5 ブレーンから生じる EFT 文字列の場合 繊維化サイクル。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| As argued in arXiv:2104.10172, introducing a non-minimally coupled scalar field, three-dimensional Einstein gravity can be extended by infinite families of theories which admit simple analytic generalizations of the charged BTZ black hole. Depending on the gravitational couplings, the solutions may describe black holes with one or several horizons and with curvature or BTZ-like singularities. In other cases, the metric function behaves as $f(r)\overset{(r\rightarrow 0)}{\sim} \mathcal{O}(r^{2s})$ with $s\geq 1$, and the black holes are completely regular -- a feature unique to three dimensions. Regularity arises generically i.e., without requiring any fine-tuning of parameters. In this paper we show that all these theories satisfy Birkhoff theorems, so that the most general spherically-symmetric solutions are given by the corresponding static black holes. We perform a thorough characterization of the Penrose diagrams of the solutions, finding a rich structure which includes, in particular, cases which tessellate the plane and others in which the diagrams cannot be drawn in a single plane. We also study the motion of probe particles on the black holes, finding that observers falling to regular black holes reach the center after a finite proper time. Contrary to the singular cases, the particles are not torn apart by tidal forces, so they oscillate between antipodal points describing many-universe orbits. We argue that in those cases the region $r=0$ can be interpreted as a horizon with vanishing surface gravity, giving rise to generic inner-extremal regular black hole solutions. We also analyze the deep interior region of the solutions identifying the presence of Kasner eons and the conditions under which they take place. Finally, we construct new black hole solutions in the case in which infinite towers of terms are included in the action. | arXiv:2104.10172 で議論されているように、非最小結合スカラーの導入 フィールド、三次元アインシュタイン重力は無限族によって拡張可能 帯電したBTZの単純な分析的一般化を認める理論の例 ブラックホール。 重力結合に応じて、解決策は次のようになります。 1 つまたは複数の地平線と曲率を持つブラック ホールを記述するか、 BTZのような特異点。 他の場合、メトリック関数は次のように動作します。 $f(r)\overset{(r\rightarrow 0)}{\sim} \mathcal{O}(r^{2s})$ と $s\geq 1$、そして ブラック ホールは完全に規則的であり、これは 3 次元に特有の特徴です。 規則性は一般的に、つまり微調整を必要とせずに発生します。 パラメータ。 この論文では、これらすべての理論がバーコフを満たすことを示します。 定理により、最も一般的な球対称の解は次のように与えられます。 対応する静的ブラック ホール。 徹底的な特性評価を実行します ソリューションのペンローズ図を解析すると、以下を含む豊富な構造が見つかります。 特に、平面をテッセレーションするケースや、 図は単一の平面に描くことはできません。 探査機の動きも研究します ブラックホール上の粒子、観察者が通常の黒に陥ることを発見 穴は有限の適切な時間を経て中心に到達します。 単数形とは反対に 場合によっては、粒子は潮汐力によって引き裂かれることがないため、振動します。 多宇宙の軌道を記述する対蹠点の間。 私たちは次のように主張します これらの場合、領域 $r=0$ は消失のある地平線として解釈できます。 表面重力、一般的な内部-極値の規則的なブラック ホールを引き起こす ソリューション。 解の深部内部領域も分析します カスナーの存在とその条件を特定する 行われる。 最後に、次のような場合の新しいブラック ホール解を構築します。 アクションには無限の用語の塔が含まれます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Recently, a study on shadow of quantum corrected Schwarzschild black hole in loop quantum gravity appeared in [Ye et al., Phys. Lett. B 851, 138566, (2024)] assuming a fixed value of Barbero-Immirzi parameter $\gamma$. Following this approach, we considered its rotating counterpart being a quantum corrected Kerr black hole in effective loop quantum gravity and studied its deviation from Kerr black hole for a fixed value of $\gamma$. We proposed and proved a theorem describing the location of unstable circular null orbits for all such Kerr-like metrics. The deviation between the shadows of the Kerr and quantum corrected Kerr black holes has also been studied, and parameters are constrained by comparison with the EHT results for M87* and Sgr A* to precisely probe the quantity of deviation due to quantum correction. Lastly, we immersed the quantum corrected Kerr black hole in an inhomogeneous plasma and studied its impact on the shadow size. We found that the unstable null orbits for the quantum corrected Kerr black hole are always smaller than the unstable null orbits for Kerr black hole. The effect of Barbero-Immirzi parameter allows the quantum corrected Kerr black hole to mimic Sgr A* with a higher probability than the Kerr black hole. However, the quantum corrected Kerr black hole does not mimic M87*. The plasma reduces the size of the shadow of quantum corrected black hole, and the plasma parameter in the case II is more sensitive than that in case I. | 最近、量子補正されたシュワルツシルト ブラック ホールの影に関する研究が行われました。 ループ量子重力は、［Ｙｅら、Ｐｈｙｓ．レット。 B 851、138566、(2024)] Barbero-Immirzi パラメータ $\gamma$ の固定値を仮定します。 これに続いて このアプローチでは、回転する対応物が量子補正されたカーであると考えられました。 実効ループ量子重力におけるブラックホールとその逸脱を研究した $\gamma$ の固定値のカー ブラック ホール。 私たちは定理を提案し証明しました そのようなすべてのカーのような不安定な円形ヌル軌道の位置を説明する メトリクス。 カーの影と量子の影の間のずれが修正されました カー ブラック ホールも研究されており、パラメーターは以下によって制限されます。 M87* および Sgr A* の EHT 結果と比較して、正確に調査します。 量子補正によるずれ量。 最後に、 不均一プラズマ中のカーブラックホールを量子補正し、その研究を行った。 影のサイズに影響します。 不安定なヌル軌道は、 量子補正されたカー ブラック ホールは常に不安定ヌルより小さい カーブラックホールの軌道。 Barbero-Immirzi パラメータの効果により、 量子補正されたカー ブラック ホールは、より高い確率で Sgr A* を模倣します カーブラックホールよりも。 しかし、量子補正されたカー ブラック ホールは、 M87* を模倣していません。 プラズマは量子補正された影のサイズを縮小します ブラックホール、ケースIIのプラズマパラメータはそれよりも敏感です 私の場合は。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This study presents a thorough comparative analysis between post-Newtonian (PN) and numerically relativistic (NR) waveforms in eccentric orbits, covering nonspinning and spin-aligned configurations. The comparison examines frequency, amplitude, and phase characteristics of various harmonic modes, such as 22, 21, 33, 32, 44, 43, and 55 modes. The study utilizes eccentric PN waveforms based on 3PN quasi-Keplerian parameterization with 3PN radiative reaction, surpassing Newtonian quadrupole moment with higher-order moments. NR waveforms from RIT and SXS catalogs span mass ratios from 1/4 to 1, eccentricities up to 0.45, and durations exceeding $17000M$ across nonspinning and spin-aligned configurations. Focusing on the 22 mode, frequency comparisons between quadrupole and higher-order moments of $\Psi_4^{22}$ and $h^{22}$ were conducted. Amplitude comparisons revealed superior accuracy in quadrupole moments of $\Psi_4^{22}$. Analysis of total 180 sets of eccentric waveforms showed increasing fitting residuals with rising eccentricity, correlating with smaller mass ratios. Comparisons of initial eccentricity from PN fitting, 3PN quasi-Keplerian parameterization, and RIT/SXS catalogs revealed alignment discrepancies. Frequency, phase, and amplitude comparisons of 22 modes showed consistent inspiral behavior between PN and NR, with divergences near merger for nonspinning PN and pre-200M for spin-aligned PN. | この研究は、ポストニュートン時代の徹底的な比較分析を示しています。 離心軌道における (PN) および数値相対論的 (NR) 波形をカバー 非回転構成とスピン整列構成。 比較では頻度を調べます。 22、21、などのさまざまな高調波モードの振幅および位相特性 33、32、44、43、55 モード。 この研究では、偏心 PN 波形を利用しています。 3PN 放射反応を使用した 3PN 準ケプラーパラメータ化について、 高次モーメントを伴うニュートン四重極モーメント。 RIT からの NR 波形 SXS カタログは、質量比 1/4 から 1、離心率 0.45 までの範囲に及びます。 非スピンおよびスピンアライメント全体で 17000M$ を超える持続時間 構成。 22モードを中心に周波数比較 $\Psi_4^{22}$ と $h^{22}$ の四重極モーメントと高次モーメントは 実施した。 振幅の比較により、四重極の優れた精度が明らかになりました $\Psi_4^{22}$ の瞬間。 合計180組の偏心波形を解析 は、離心率の増加に伴ってフィッティング残差が増加することを示し、 質量比が小さくなります。 PN継手、3PNによる初期偏心量の比較 準ケプラーのパラメータ化と RIT/SXS カタログで整合性が明らかになった 矛盾。 22 モードの周波数、位相、振幅の比較により、次のことがわかりました。 PN と NR の間で一貫したインスピレーションを与える行動が見られるが、合併近くに相違がある 非回転 PN の場合は、スピン整列 PN の場合は pre-200M です。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We introduce the scalar and tensor modes of the gravitational perturbation in the presence of a scalar field which describes inflation. We investigate the back-reaction of the perturbations to the background by studying the effective energy-momentum tensor (2EMT) which is the second order constructed by the quadratic terms of the linear perturbations. 2EMT is gauge dependent due to the scalar mode. We obtain 2EMT in the slow-roll stage of inflation, and get its cosmological expressions in three (longitudinal, spatially flat, and comoving) gauge conditions. We find that the pure scalar-mode part in 2EMT is stronger in the short-wavelength limit, while the parts involved with the tensor mode (the pure tensor-mode part and the scalar-tensor coupled part) are stronger in the long-wavelength limit. | 重力摂動のスカラー モードとテンソル モードを導入します。 インフレーションを記述するスカラー場の存在。 私たちが調査するのは、 効果的な要因を研究することによる、背景に対する摂動の逆反応 エネルギー運動量テンソル (2EMT) は、 線形摂動の二次項。 2EMT はゲージに依存します。 スカラーモード。 インフレーションのスローロール段階で 2EMT を取得し、その 3つの宇宙論的表現（縦方向、空間的に平面、共動） ゲージの状態。 2EMT の純粋なスカラー モード部分がより強力であることがわかります。 短波長の限界と、テンソルモードに関係する部分（ 純粋なテンソルモード部分とスカラーテンソル結合部分）は、 長波長の限界。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this work, we explore the feasibility of realizing the Dark Dimension Scenario through T-fold compactifications on $T^5 \times S^1$, where the base of the internal space $S^1$ naturally acts as the requisite mesoscopic extra dimension. Utilizing Scherk--Schwarz reduction from 5D to 4D, and applying duality twists from both elliptic and parabolic conjugacy classes of subgroups of the T-duality group associated with $T^5$, we stabilize the volume of $T^5$ and several other moduli. This approach generates a potential characterized by two runaway directions, one aligned with the Scherk--Schwarz radion. Further stabilization efforts yield a decreasing potential trajectory demanded by the Dark Dimension Scenario. | 本研究では、ダークディメンションの実現可能性を探ります。 $T^5 \times S^1$ での T 折りコンパクト化によるシナリオ。 内部空間 $S^1$ は、必然的に必要なメゾスコピックエクストラとして機能します。 寸法。 Scherk-Schwarz 縮小を 5D から 4D に利用し、適用する 部分群の楕円共役クラスと放物線共役クラスの両方からの双対性のねじれ $T^5$ に関連付けられた T 双対性群の $T^5$ の体積を安定化します。 および他のいくつかのモジュール。 このアプローチにより、次のような特徴を持つポテンシャルが生成されます。 2 つの暴走方向、1 つはシェルク - シュワルツ放射子と一致しています。 さらに遠く 安定化の努力により、世界が要求する潜在的な軌道は減少する。 ダークディメンションシナリオ。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this work we provide a detailed derivation of the observed galaxy number over-density obtained by computing cosmological perturbations up to third order in redshift space and on very large scales. We compute all the relativistic and projection effects, arising from the observation of galaxies on the past light cone, including all redshift effects, i.e. peculiar velocities, Sachs-Wolfe (SW) effects, integrated SW effects, gravitational lensing and time delay terms. Moreover, we have considered all post- and post-post-Born contributions from the photon geodesic equations in order to take into account all possible effects due to the lensing distortions. The derivation is performed in the Poisson gauge. This work largely follows the formalism used in (Bertacca et al. 2014a, Bertacca et al. 2014b, Bertacca 2015, Bertacca et al. 2020), pushing it for the first time up to the third perturbative order. This result will be important for a variety of applications, such as a complete estimation of projection effects and the investigation of possible parity violation signatures in the 3- and 4-point galaxy correlation functions. | この研究では、観測された銀河番号の詳細な導出を提供します。 3次までの宇宙論的摂動を計算することによって得られる過剰密度 赤方偏移空間および非常に大きなスケールで。 私たちはすべての相対論的および 過去の光による銀河の観察から生じる投影効果 すべての赤方偏移効果、つまり固有速度を含む円錐、Sachs-Wolfe (SW) エフェクト、統合された SW エフェクト、重力レンズおよび時間遅延 条項。 さらに、私たちは出産後および出産後のすべての貢献を考慮しました。 可能なすべてを考慮するためにフォトン測地方程式から レンズ歪みによる影響。 導出は、 ポアソンゲージ。 この研究は主に (Bertacca et al. 2014a、Bertacca et al。 2014b、ベルタッカ 2015、ベルタッカら。 2020)、それを推進 初めて摂動次数 3 まで。 この結果は次のようになります の完全な推定など、さまざまなアプリケーションにとって重要です。 投影効果とパリティ違反の可能性の調査 3 点および 4 点銀河相関関数のシグネチャ。 |
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| We find a connection between relativistic Modified Newtonian Dynamics (MOND) theories and (scalar) mimetic gravity. We first demonstrate that any relativistic MOND model featuring a unit-timelike vector field, such as TeVeS or Aether-scalar-tensor theory, can be embedded within a conformal/disformal-invariant framework. Gauge fixing the conformal/disformal symmetry amounts to imposing a constraint on the norm of the vector, the scalar field or the cross contraction. Notably, we find that these constraints can be interchanged as long as the vector and scalar fields remain timelike. This means that relativistic MOND theories may be recasted as a mimetic gravity theory. Lastly, by constructing the fundamental building blocks of a conformal-invariant scalar-vector-tensor theory, we establish a new framework for developing relativistic MOND theories. This perspective offers deeper insight into how non-invertible disformal transformations and conformal/disformal symmetries serve as fundamental principles in constructing viable alternatives to dark matter. | 相対論的修正ニュートン力学 (MOND) 間の関係を発見 理論と（スカラー）模倣重力。 まず最初に、 TeVeS などの単位時間的なベクトル場を特徴とする相対論的 MOND モデル またはエーテル-スカラー-テンソル理論は、 コンフォーマル/ディスフォーマル不変フレームワーク。 コンフォーマル/ディスフォーマルを固定するゲージ 対称性は、ベクトル、スカラーのノルムに制約を課すことになります。 フィールドまたは交差短縮。 特に、これらの制約は次のとおりであることがわかりました。 ベクトルフィールドとスカラーフィールドが時間的である限り、交換されます。 これ 相対論的な MOND 理論が模倣的な重力として作り直される可能性があることを意味する 理論。 最後に、基本的な構成要素を構築することで、 共形不変スカラーベクトルテンソル理論、新しいフレームワークを確立します 相対論的MOND理論の開発に対して。 この視点はより深いものを提供します 非可逆的な変形変換と 等角/異形対称性は、建築物を構築する際の基本原則として機能します。 暗黒物質の実行可能な代替物質。 |
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| The mass and the spin of accreting and jetted black holes, at the center of Active Galactic Nuclei (AGNs), can be probed by analyzing their electromagnetic spectra. For this purpose, we use the Spin-Modified Fundamental Plane of black hole activity, which non-linearly connects the following four variables (in the source frame): radio luminosity, X-ray or optical luminosity (via the [OIII] emission line), black hole mass and spin. Taking into account the uncertainties in luminosity measurements, conversion factors, relativistic beaming and physical properties of the AGN system, we derive lower bounds on the spins of a group of heavy, jetted AGNs. Using these results, we study the direct implications on the mass spectrum of the ultra-light particles of scalar (axion-like), vector (dark photon) and tensor types (additional spin-2 particles). We close unexplored gap in the parameter space $10^{-20}-10^{-19}$eV. We obtain upper bounds on the axion decay constant (equivalently lower bounds on the self-interaction strength) considering self-interactions could prevent the axion particles entering the instability, and be the reason for non-observation of superradiance. Assuming axion/scalar is described by mass and decay constant, we obtain upper limits on what fraction of dark matter can be formed by ultra-light particles and find that single spieces axion-like light particle can constitute at most $10\%$ of the dark matter in the mass range: $ 10^{-21} < \mu \, (\mathrm{eV}) < 10^{-17}$. Moreover, we derive similar bounds for vector and spin-2 particles and find that light vector fields can constitute at most $10^{-6}$ of the dark matter in $10^{-21}\, \mathrm{eV} < \mu < 10^{-17} \, \mathrm{eV}$ range, and light spin-2 fields can constitute at most $10^{-9}$ of the dark matter in $10^{-23}\, \mathrm{eV} < \mu < 10^{-17} \, \mathrm{eV}$ range. | の中心にある降着ブラックホールと噴出ブラックホールの質量と回転 活動銀河核 (AGN) は、電磁波を分析することで探査できます。 スペクトル。 この目的のために、黒色のスピン修正基本平面を使用します。 ホール アクティビティ。 次の 4 つの変数を非線形に結び付けます ( ソースフレーム): 放射線輝度、X 線または光学輝度 ([OIII] 経由) 輝線）、ブラックホールの質量とスピン。 不確実性を考慮して 光度測定、変換係数、相対論的ビーミング、 AGN システムの物理的特性から、スピンの下限を導き出します。 重くて噴射された AGN のグループ。 これらの結果を使用して、直接的な現象を研究します。 スカラーの超軽量粒子の質量スペクトルへの影響 (アクシオン様)、ベクトル (ダークフォトン)、テンソルタイプ (追加のスピン 2) 粒子）。 パラメータ空間の未踏のギャップを埋めます $10^{-20}-10^{-19}$eV。 アクシオン崩壊定数の上限を得る (自己相互作用強度の下限と同等) を考慮 自己相互作用によりアクシオン粒子が不安定状態に入るのを防ぐことができます。 超放射が観測されない理由になります。 アクシオン/スカラーを想定 は質量と崩壊定数で記述され、その上限が得られます。 暗黒物質の一部は超軽量粒子によって形成される可能性があり、 単一の破片のアクシオンのような光の粒子は、最大でも $10\%$ を構成できます。 質量範囲の暗黒物質: $ 10^{-21} < \mu \, (\mathrm{eV}) < 10^{-17}$。 さらに、ベクトル粒子とスピン 2 粒子についても同様の境界を導出し、 光のベクトル場は最大でも $10^{-6}$ の暗黒物質を構成する可能性がある $10^{-21}\, \mathrm{eV} < \mu < 10^{-17} \, \mathrm{eV}$ 範囲、および光 スピン 2 場は、暗黒物質の最大 $10^{-9}$ を構成する可能性があります。 $10^{-23}\, \mathrm{eV} < \mu < 10^{-17} \, \mathrm{eV}$ の範囲。 |
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| In an effort to understand the Penrose inequality for black holes with angular momentum, an axisymmetric, vacuum, asymptotically Euclidean initial data set subject to certain quasi-stationary conditions is considered for a case study. A new geometric definition of angular velocity of a rotating black hole is defined in terms of the momentum constraint, without any reference to a stationary Killing vector field. The momentum constraint is then shown to be equivalent to the dynamics of a two-dimensional steady compressible fluid flow governed by a quasi-conformal mapping. In terms of spinors, a generalised first law for rotating black holes (possibly with multi-connected horizon located along the symmetry axis) is then proven and may be regarded as a Penrose-type inequality for black holes with angular momentum. | ブラック ホールのペンローズの不等式を理解するために、 角運動量、軸対称、真空、漸近ユークリッド初期 特定の準定常条件に従うデータセットは、 ケーススタディ。 回転する黒色の角速度の新しい幾何学的定義 ホールは、運動量の制約に関して定義されており、 静止したキリング ベクトル フィールド。 運動量の制約は次のように示されます。 二次元の定常圧縮性流体の流れの力学と同等 準等角写像によって管理されます。 スピノールに関しては、一般化された最初の ブラックホールの回転の法則（おそらく複数の接続された地平線が位置している可能性がある） 対称軸に沿って) が証明され、ペンローズ型とみなされる可能性があります。 角運動量を伴うブラックホールの不等式。 |
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| In this work, we study a vector model of spontaneous spacetime-symmetry breaking coupled to gravity: the bumblebee model. The primary focus is on static spherically symmetric solutions. Complementing previous work on black hole solutions, we study the effects on the solutions when the vector field does not lie at the minimum of its potential. We first investigate the flat spacetime limit, which can be viewed as a modified electrostatics model with a nonlinear interaction term. We study the stability of classical solutions generally and in the spherically-symmetric case. We also find that certain potentials, based on hypergeometric functions, yield a Hamiltonian bounded from below. With gravity, we solve for the spherically-symmetric metric and vector field, for a variety of choices of the potential energy functions, including ones beyond the quadratic potential like the hypergeometric potentials. Special case exact solutions are obtained showing Schwarszchild-Anti de Sitter and Reissner-Nordstrom spacetimes. We employ horizon and asymptotic analytical expansions along with numerical solutions to explore the general case with the vector field away from the potential minimum. We discover interesting features of these solutions including naked singularities, repulsive gravity, and rapidly varying gravitational field near the source. Finally, we discuss observational constraints on these spacetimes using the resulting orbital behavior. | この研究では、自発的時空対称性のベクトル モデルを研究します。 重力と連動した破壊: マルハナバチ モデル。 主な焦点は次のとおりです 静的な球対称解。 黒に関する以前の作品を補完する 穴の解法では、ベクトル場が存在する場合の解への影響を研究します。 潜在能力を最大限に発揮することはできません。 まずはアパートを調査します 時空限界。 これは、 非線形相互作用項。 古典的な解の安定性を研究します 一般に、球面対称の場合。 また、確かなことがわかりました 超幾何関数に基づくポテンシャルは、次の範囲のハミルトニアンを生成します。 下に。 重力を使用して、球面対称の計量とベクトルを解きます。 フィールド、以下を含む位置エネルギー関数のさまざまな選択肢 超幾何ポテンシャルのような二次ポテンシャルを超えるもの。 特別 Schwarszchild-Anti de Sitter を示す場合の正確な解が得られ、 ライスナー・ノードストローム時空。 ホライズンと漸近分析を採用しています 数値解法とともに拡張して、一般的なケースを調査します。 潜在的な最小値から離れたベクトル場。 興味深い機能を発見します これらの解決策には、裸の特異点、反発重力、 発生源近くの急速に変化する重力場。 最後に、議論します 結果として得られる軌道を使用したこれらの時空に対する観測上の制約 行動。 |
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| A finite duration of cosmic inflation can result in features $\mathcal{P}_{\mathcal{R}}(k) = |\alpha_k-\beta_k\,\mathrm{e}^{\mathrm{i}\delta_k}|^2 \,\mathcal{P}_{\mathcal{R}}^{(0)}(k)$ in the primordial power spectrum that carry information about a quantum gravity phase before inflation. While the almost scale-invariant power spectrum $\mathcal{P}_{\mathcal{R}}^{(0)}$ for the quasi-Bunch-Davies vacuum is fully determined by the inflationary background dynamics, the Bogoliubov coefficients $\alpha_k$ and $\beta_k$ for the squeezed vacuum depend on new physics beyond inflation and have been used to produce phenomenological templates for the features. The phase $\delta_k$ vanishes in de Sitter space and therefore is often neglected, but it results in non-trivial effects in quasi-de Sitter inflationary geometries. Here we consider a large class of effective theories of inflation and provide a closed-form expression for $\delta_k$ and for the fully expanded power spectrum up to next-to-next-leading order (N2LO) in the Hubble-flow expansion. In particular, for the Starobinsky model of inflation we find that this relative phase can be expressed in terms of the scalar tilt $n_\mathrm{s}$ as $\delta_{k\ast}=\frac{\pi}{2}(n_\mathrm{s}-1)-\frac{\pi}{4}(n_\mathrm{s}-1)^2\,\ln(k/k_*)$. The relative phase results in a negative shift and a running frequency that have been considered in the most studied phenomenological templates for primordial features, thus providing precise theoretical predictions for upcoming cosmological observations. | 宇宙のインフレーションが有限の期間続くと、さまざまな特徴が生じる可能性があります。 $\mathcal{P}_{\mathcal{R}}(k) = |\alpha_k-\beta_k\,\mathrm{e}^{\mathrm{i}\delta_k}|^2 原始パワースペクトルの \,\mathcal{P}_{\mathcal{R}}^{(0)}(k)$ インフレーション前の量子重力段階に関する情報を保持します。 一方、 ほぼスケール不変のパワー スペクトル $\mathcal{P}_{\mathcal{R}}^{(0)}$ 準バンチ・デイビス真空はインフレの背景によって完全に決定される ダイナミクス、スクイーズドのボゴリューボフ係数 $\alpha_k$ と $\beta_k$ 真空はインフレーションを超えた新しい物理学に依存しており、真空を生み出すために使用されてきました。 特徴の現象学的テンプレート。 フェーズ $\delta_k$ は次のように消滅します。 de Sitter 空間はそのため無視されることが多いですが、その結果、自明ではない結果が生じます。 準ド・シッターのインフレーション幾何学における効果。 ここで大きなことを考えます 効果的なインフレーション理論のクラスを作成し、閉じた形式の表現を提供します $\delta_k$ の場合と、最大で完全に拡張されたパワー スペクトルの場合 ハッブルフロー展開における next-to-next-leading order (N2LO)。 特に、 インフレのスタロビンスキー モデルでは、この相対的な段階は次のようになり得ることがわかります。 スカラー傾き $n_\mathrm{s}$ で次のように表現されます。 $\delta_{k\ast}=\frac{\pi}{2}(n_\mathrm{s}-1)-\frac{\pi}{4}(n_\mathrm{s}-1)^2\,\ln(k/k_*)$。 相対位相により、負のシフトと実行周波数が生じます。 最も研究されている現象学的テンプレートで考慮されています。 原始的な特徴を解明し、正確な理論的予測を提供します。 今後の宇宙観測。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The timeline of the expansion rate ultimately defines the interplay between high energy physics, astrophysics and cosmology. The guiding theme of this topical review is provided by the scrutiny of the early history of the space-time curvature through the diffuse backgrounds of gravitational radiation that are sensitive to all the stages of the evolution of the plasma. Due to their broad spectrum (extending from the aHz region to the THz domain) they bridge the macroworld described by general relativity and the microworld of the fundamental constituents of matter. It is argued that during the next score year the analysis of the relic gravitons may infirm or confirm the current paradigm where a radiation plasma is assumed to dominate the whole post-inflationary epoch. The role of high frequency and ultra-high frequency signals between the MHz and the THz is emphasized in the perspective of quantum sensing. The multiparticle final state of the relic gravitons and its macroscopic quantumness is also discussed with particular attention to the interplay between the entanglement entropy and the maximal frequency of the spectrum. | 膨張率のタイムラインは、最終的には次のような相互作用を定義します。 高エネルギー物理学、天体物理学、宇宙論。 この作品の指針となるテーマは、 話題のレビューは、初期の歴史を精査することによって提供されます。 重力放射線の拡散背景による時空湾曲 プラズマの進化のすべての段階に敏感です。 により それらの広いスペクトル（aHz領域からTHz領域に及ぶ） 一般相対性理論で記述されるマクロ世界とミクロ世界の橋渡しをする 物質の基本的な構成要素。 次のスコアの間に、 遺物の重力子の分析により、現在の状態が弱まるか確認される可能性がある年 放射線プラズマが全体を支配すると仮定されるパラダイム インフレ後の時代。 高周波と超短波の役割 量子の観点からはMHzとTHzの間の信号が強調される センシング。 遺物重力子の多粒子最終状態とその 巨視的な量子性についても、特に注目して議論されます。 エンタングルメントエントロピーとエンタングルメントの最大周波数との間の相互作用 スペクトラム。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the propagation of electron waves in a two-dimensional tilted Dirac cone heterostructure where tilt depends on the coordinate $z$ along the junction. The resulting Dirac equation in an emergent curved spacetime for the spinor $\psi(z)$ can be efficiently solved using 4th-order Runge-Kutta numerical method by a transformation to a "suitable" spinor $\varphi$ where the resulting Dirac cone looks locally upright. The spatial texture of the tilt induces oscillatory behaviors in key physical quantities such as the norm $|\varphi(z)|^2$ of the wave function, polar and azimuthal angles $\Theta(z)$ and $\Phi(z)$ of the pseudospin, and the integrated transmission $\tau$ where oscillation wave-lengths get shorter (longer) in stronger (weaker) tilt regions. Such an oscillatory behavior reminiscent of gravitational red-shift is an indicator of an underlying spacetime metric that can be probed in tunneling experiments. We derive analytical approximations for the position-dependent wave numbers $\Delta k_z(z)$ that explain the red-shift patterns and corroborate them with numerical simulations. For a tilt "bump" spread over length scale $\ell$, upon increasing $\ell$, the amplitude of red-shifted oscillations reduces whereas the number of peaks increases. The scale invariance of Dirac equation allows to probe these aspects of $\ell$-dependence by a voltage sweep in transmission experiments. Smooth variations of the tilt reduce impedance mismatch of the electron waves, thereby giving rise to very high transmission rate. This concept can be used in combination with a sigmoid-shaped tilt texture for red-shift or blue-shift engineering of the transmitted waves, depending on whether the sigmoid is downswing or upswing. | 傾斜した二次元空間における電子波の伝播を調べます。 傾きが軸に沿った座標 $z$ に依存するディラック錐のヘテロ構造 ジャンクション。 出現した湾曲時空におけるディラック方程式の結果 スピノル $\psi(z)$ は 4 次のルンゲ クッタを使用して効率的に解くことができます 「適切な」スピノル $\varphi$ への変換による数値的手法。 結果として生じるディラック円錐は、局所的に直立しているように見えます。 傾斜の空間テクスチャ ノルムなどの主要な物理量の振動挙動を誘発します。 $|\varphi(z)|^2$ の波動関数、極角と方位角 $\Theta(z)$ と擬似スピンの $\Phi(z)$、および積分伝達 $\tau$ ここで 傾きが強い（弱い）ほど発振波長が短くなる（長くなる） 地域。 このような重力赤方偏移を思わせる振動挙動は、 トンネリングで調査できる、基礎となる時空指標の指標 実験。 位置依存性の分析的近似を導き出します。 赤方偏移パターンを説明する波数 $\Delta k_z(z)$ と 数値シミュレーションでそれらを裏付けます。 傾斜「バンプ」が広がる場合 長さスケール $\ell$、$\ell$ を増加すると、赤方偏移した振幅 振動は減少しますが、ピークの数は増加します。 スケール ディラック方程式の不変性により、$\ell$ 依存性のこれらの側面を調べることができます 送信実験における電圧掃引による。 傾きの滑らかな変化 電子波のインピーダンス不整合を低減し、それによって非常に大きな影響を及ぼします。 高い伝送速度。 この概念は、 の赤方偏移または青方偏移エンジニアリングのための S 字状の傾斜テクスチャ シグモイドがダウンスイングかアップスイングかに応じて、送信波が変化します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate thick accretion structures around Kerr black holes in a swirling background. This stationary and axisymmetric spacetime is composed of a rotating black hole, which is immersed in a rotating background. The swirling background is characterized by an odd $\mathcal{Z}_2$ symmetry, where the northern and southern hemispheres are rotating in opposite directions. The presence of the Kerr rotation leads to the emergence of complex spin-spin interactions with the background rotation, which heavily influence the spacetime properties. In order to study this influence, we analyze circular orbits and geometrically thick disks for different spacetime solutions, that are classified by their Kerr parameter $a$ and the swirling parameter $j$. We identify stabilizing effects on prograde circular orbits and destabilizing effects on retrograde circular orbits, which originate from the spin-spin interaction and depend mainly on the Kerr rotation. Furthermore, we discovered the emergence of static orbits, which appear due to the background rotation. The symmetry breaking with regard to the equatorial plane causes a concave (convex) distribution of prograde (retrograde) circular orbits and accordingly, bowl-like deformations of the accretion disk structures. The parameter space for disk solutions gets heavily downsized by the appearance of an outer marginally stable orbit. Due to the possibility of an outer and inner disk cusp, different types of disk solutions are possible. We classify the different types of disk solutions, which differ from each other by the properties of their cusps. Four different scenarios can be identified in which different accretion dynamics could arise. | 私たちは、カーブラックホールの周囲の厚い降着構造を調査します。 渦巻く背景。 この静止した軸対称時空は、 回転する背景の中に沈む、回転するブラック ホール。 渦巻く 背景は奇妙な $\mathcal{Z}_2$ 対称性によって特徴付けられます。 北半球と南半球は逆方向に回転しています。 の カー回転の存在により、複雑なスピン-スピンが出現します。 背景の回転との相互作用は、 時空のプロパティ。 この影響を研究するために、循環を分析します。 さまざまな時空ソリューションのための軌道と幾何学的に厚い円盤、 カーパラメータ $a$ と渦巻きパラメータ $j$ によって分類されます。 私たちは 順行円軌道に対する安定化効果と不安定化効果を特定する スピン-スピンから生じる逆行円軌道への影響 相互作用は主にカー回転に依存します。 さらに、私たちが発見したのは、 背景の回転によって現れる静的軌道の出現。 赤道面に関して対称性が破れると凹面が生じる 順行（逆行）円軌道の（凸）分布とそれに応じて、 降着円盤構造のお椀状の変形。 パラメータ空間 ディスクソリューションの場合、外部の外観により大幅に小型化されます。 かろうじて安定した軌道。 アウターディスクとインナーディスクの可能性があるため 先端では、さまざまなタイプのディスク ソリューションが可能です。 さまざまなものを分類します ディスク ソリューションの種類。 それぞれのプロパティは異なります。 彼らの尖端。 4 つの異なるシナリオが特定できます。 降着ダイナミクスが発生する可能性があります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Static spherically symmetric (SSS) solutions of f(R) gravity are studied in the Einstein frame. The solutions involve SSS configuration mass M and scalaron mass $\mu$ (in geometrized units); for typical astrophysical masses, the dimensionless parameter $M\mu$ has very large value. We found analytic solutions on a finite interval for $M\mu\to \infty$ in case of a family of scalaron potentials. The asymptotically flat solutions on $(0,\infty)$ have been studied numerically for $M\mu$ up to $10^{20}$ in case of the quadratic f(R) model. | f(R) 重力の静的球対称 (SSS) 解は、以下で研究されています。 アインシュタインのフレーム。 ソリューションには、SSS 構成の Mass M と scalaron が含まれます。 質量 $\mu$ (幾何化された単位);典型的な天体物理質量の場合、 無次元パラメータ $M\mu$ には非常に大きな値があります。 分析的なものを見つけました 次の族の場合の $M\mu\to \infty$ に対する有限区間の解 スカラロンのポテンシャル。 $(0,\infty)$ 上の漸近平坦解は次のようになります。 二次関数の場合 $M\mu$ まで $10^{20}$ について数値的に研究されています f(R)モデル。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Pulsar-timing-array experiments have reported evidence for a stochastic background of nanohertz gravitational waves consistent with the signal expected from a population of supermassive--black-hole binaries. Their analyses assume power-law spectra for intrinsic pulsar noise and for the background, as well as a Hellings--Downs cross-correlation pattern among the gravitational-wave--induced residuals across pulsars. These assumptions may not be realized in actuality. We test them in the NANOGrav 15 yr data set using Bayesian posterior predictive checks. After fitting our fiducial model to real data, we generate a population of simulated data-set replications. We use the replications to assess whether the optimal-statistic significance, inter-pulsar correlations, and spectral coefficients are extreme. We recover Hellings--Downs correlations in simulated data sets at significance levels consistent with the correlations measured in the NANOGrav 15 yr data set. A similar test on spectral coefficients shows that their values in real data are not extreme compared to their distributions across replications. We also evaluate the evidence for the stochastic background using posterior-predictive versions of the frequentist optimal statistic and of Bayesian model comparison, and find comparable significance (3.2 $\sigma$ and 3 $\sigma$ respectively) to what was previously reported for the standard statistics. We conclude with novel visualizations of the reconstructed gravitational waveforms that enter the residuals for each pulsar. Our analysis strengthens confidence in the identification and characterization of the gravitational-wave background. | パルサータイミングアレイの実験により、確率論的な証拠が報告されています。 予想される信号と一致するナノヘルツ重力波のバックグラウンド 超大規模なブラックホールバイナリの集団から。 彼らの分析では、 固有パルサー ノイズとバックグラウンドのべき乗則スペクトル、および 間のヘリングス-ダウン相互相関パターン パルサー全体にわたる重力波誘発残留物。 これらの仮定は当てはまらない可能性があります 現実に実現される。 NANOGrav 15 年間のデータセットでこれらをテストします。 ベイジアン事後予測チェック。 基準モデルを現実のものに当てはめた後 データに基づいて、シミュレートされたデータセットの複製の母集団を生成します。 私たちが使用するのは、 最適な統計的有意性、パルサー間 相関とスペクトル係数は極端です。 ヘリングス-ダウンスを回復します と一致する有意水準でのシミュレートされたデータセットの相関 NANOGrav 15 年間データセットで測定された相関関係。 同様のテスト スペクトル係数は、実際のデータの値が極端ではないことを示しています レプリケーション間の分散と比較します。 また、 の事後予測バージョンを使用した確率的背景の証拠 頻度主義的な最適統計量とベイジアン モデルの比較を行い、次の値を求めます。 以前のものと同等の重要性 (それぞれ 3.2 $\sigma$ と 3 $\sigma$) 標準統計については以前に報告されています。 小説で締めくくります 再構築された重力波形の視覚化 各パルサーの残差。 私たちの分析は、 重力波背景の特定と特性評価。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| An approach is presented to resolve key paradoxes in black hole physics through the application of complex Riemannian spacetime. We extend the Schwarzschild metric into the complex domain, employing contour integration techniques to remove singularities while preserving essential features of the original solution. A new regularized radial coordinate is introduced, leading to a singularity-free description of black hole interiors. Crucially, we demonstrate how this complex extension resolves the long-standing paradox of event horizon formation occurring only in the infinite future of distant observers. By analyzing trajectories in complex spacetime, we show that the horizon can form in finite complex time, reconciling the apparent contradiction between proper and coordinate time descriptions. This approach also provides a framework for the analytic continuation of information across event horizons, resolving the Hawking information paradox. We explore the physical interpretation of the complex extension versus its projection onto real spacetime. The gravitational collapse of a dust sphere with negligible dust is explored in the complex spacetime extension. The approach offers a mathematically rigorous framework for exploring quantum gravity effects within the context of classical general relativity. | ブラックホール物理学における重要なパラドックスを解決するためのアプローチが提示される 複雑なリーマン時空の適用を通じて。 を延長します。 等高線統合を使用して、シュワルツシルト計量を複雑な領域に統合 の本質的な特徴を維持しながら特異点を除去する技術 オリジナルのソリューション。 新しい正規化された動径座標が導入され、 ブラックホール内部の特異点のない記述へ。 重要なことに、私たちは この複雑な拡張機能が、長年にわたるパラドックスをどのように解決するかを示します。 遠い無限の未来にのみ起こる事象の地平線の形成 観察者たち。 複雑な時空における軌道を分析することにより、 地平線は有限の複雑な時間の中で形成され、見かけの矛盾を調和させることができる 適切な時間の説明と座標の時間の説明の間。 このアプローチはまた、 事象の地平線を越えて情報を分析的に継続するためのフレームワーク、 ホーキング情報のパラドックスを解決します。 私たちは物理的なものを探求します 複素数拡張の解釈と実数への投影 時空。 塵が無視できる程度の塵球の重力崩壊は、 複雑な時空拡張の中で探求されます。 このアプローチが提供するのは、 量子重力効果を探索するための数学的に厳密な枠組み 古典的な一般相対性理論の文脈。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate a scenario where a dark energy quintessence field $\phi$ with positive kinetic energy is coupled with dark matter. With two different self-interaction potentials for the field and a particular choice of the coupling function, we show explicitly how the observable effective equation of state parameter $w_{\rm eff}$ for the dark energy field crosses the phantom barrier ($w_{\rm eff} = -1$) while keeping the equation of state of the quintessence field $w_\phi > -1$. With appropriate choices of parameters, $w_{\rm eff}$ crosses the phantom divide around redshift $z\sim 0.5$, transitioning from $w_{\rm eff} <-1$ in the past to $w_{\rm eff}>-1$ today. This explains DESI observations well. Our analysis reveals that the model remains consistent within the $2\sigma$ confidence intervals provided by DESI for several combinations of the scalar field parameters, highlighting its potential in explaining the dynamics of dark energy arising from a simple Yukawa-type long-range interaction in the dark sector. While the current findings offer a promising framework for interpreting DESI observations, future work, including a comprehensive Markov Chain Monte Carlo (MCMC) analysis, is necessary to constrain the parameter space further and strengthen the statistical significance of the results. | 私たちは、暗黒エネルギーの真髄フィールド $\phi$ が存在するシナリオを調査します。 正の運動エネルギーは暗黒物質と結びついています。 2つの異なる フィールドの自己相互作用の可能性と特定の選択 結合関数を使用して、観測可能な有効方程式がどのように成り立つかを明示的に示します。 ダークエネルギーフィールドの状態パラメータ$w_{\rm eff}$がファントムを横切る の状態方程式を維持しながらバリア ($w_{\rm eff} = -1$) クインテッセンス フィールド $w_\phi > -1$。 パラメータを適切に選択すると、 $w_{\rm eff}$ は、赤方偏移 $z\sim 0.5$ の周囲の幻の境界線を越えます。 過去の $w_{\rm eff} <-1$ から現在は $w_{\rm eff}>-1$ に移行しています。 これは DESI の観察をよく説明しています。 私たちの分析により、モデルは次のことが明らかになりました。 DESI によって提供される $2\sigma$ 信頼区間内で一貫性を維持 スカラー フィールド パラメーターのいくつかの組み合わせについて、その強調表示を行います。 単純な現象から生じるダークエネルギーのダイナミクスを説明する可能性 ダークセクターにおける湯川型の長距離相互作用。 現在の この研究結果は、DESI 観測を解釈するための有望な枠組みを提供し、将来的には 包括的なマルコフ連鎖モンテカルロ (MCMC) 分析を含む研究は、 パラメータ空間をさらに制限し、 結果の統計的有意性。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Pulsar Timing Arrays are playing a crucial role in the ongoing gravitational wave astronomy revolution. The current evidence for a stochastic gravitational wave background (SGWB) at nHz frequencies offers an opportunity to discover cosmological signals and threatens the observability of other subdominant GWs. We explore prospects to constrain second-order scalar-induced GWs (SIGWs) associated with enhanced curvature perturbations in the primordial universe, forecasting realistic future PTA datasets. We assess how the currently observed signal could eventually limit future capabilities to search for GW relics of primordial phenomena and associated phenomenological consequences such as primordial black hole (PBH) formation. Given the sensitivity of PBH abundance to spectral parameters, measuring it remains a challenge for realistic signals. However, future observation could still rule out nearly subsolar mass PBHs formed through standard formation scenarios in some cases. Future progress in constraining PBH models is expected to stem from theoretical advancements in PBH computations, which should help resolve the tension between different computational methods. The analysis is based on and extends the Python code $\texttt{fastPTA}$. | パルサー タイミング アレイは、現在進行中の重力現象において重要な役割を果たしています。 波動天文学革命。 確率的重力の現在の証拠 nHz 周波数の背景波 (SGWB) は、次のことを発見する機会を提供します。 宇宙論的な信号を発し、他のサブドミナント GW の観測可能性を脅かします。 二次スカラー誘起 GW (SIGW) を制約する可能性を探る 原始宇宙における強化された曲率摂動に関連しており、 現実的な将来の PTA データセットを予測します。 現在観測されている現象がどのように起こるかを評価します。 この信号は最終的に、GW の遺物を検索する将来の機能を制限する可能性があります。 原初的な現象とそれに関連する現象学的結果 原始ブラックホール (PBH) の形成。 PBH 存在量の感度を考慮すると スペクトルパラメータの測定は、現実的な信号にとって依然として課題です。 しかし、将来の観測では、太陽以下の質量の PBH が存在する可能性はまだ排除される可能性があります。 場合によっては、標準的な形成シナリオを通じて形成されます。 今後の進捗状況 PBH モデルを制約することは、 PBH 計算。 異なるもの間の緊張を解決するのに役立ちます。 計算手法。 分析は Python コードに基づいて拡張されています。 $\texttt{fastPTA}$。 |
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| Quasinormal modes dominate the dynamics of Schwarzschild black holes. By definition, these modes are purely outgoing at infinite distances. It is believed that the quasinormal mode spectrum is discrete, but the derivation assumes purely outgoing modes at finite distances. We prove that the spectrum is continuous, within the usual definition. Any frequency corresponds to a valid quasinormal mode, and each frequency is two-fold degenerate. Although it is imbedded in a continuum containing less-damped modes, the least-damped discrete mode should play a dominant role in the dynamics, due to its lack of an incoming component at finite distances. On the other hand, we question the physical significance of the discrete overtones relative to the continuum modes, since all highly-damped modes have very small incoming components. Furthermore, it seems likely that the continuous spectrum of quasinormal modes is complete. | 準正規モードはシュワルツシルト ブラック ホールのダイナミクスを支配します。 による 定義上、これらのモードは無限の距離で純粋に送信されます。 それは 準正規モードのスペクトルは離散的であると信じられていましたが、導出は 有限の距離で純粋に発信モードを仮定します。 スペクトルが 通常の定義の範囲内では連続です。 任意の周波数が対応します。 有効な準正規モードであり、各周波数は 2 倍縮退します。 それはありますが 減衰が最も小さいモードを含む連続体に埋め込まれています。 離散モードは、ダイナミクスにおいて支配的な役割を果たすはずです。 有限距離にある受信コンポーネント。 一方で、私たちは次のように疑問を抱いています。 連続体に対する離散倍音の物理的重要性 すべての高減衰モードには非常に小さな入力成分があるためです。 さらに、準正規モードの連続スペクトルは、 完了です。 |
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| The Bekenstein bound posits a maximum entropy for matter with finite energy confined to a spatial region. It is often interpreted as a fundamental limit on the information that can be stored by physical objects. In this work, we test this interpretation by asking whether the Bekenstein bound imposes constraints on a channel's communication capacity, a context in which information can be given a mathematically rigorous and operationally meaningful definition. We study specifically the \emph{Unruh channel} that describes a stationary Alice exciting different species of free scalar fields to send information to an accelerating Bob, who is confined to a Rindler wedge and exposed to the noise of Unruh radiation. We show that the classical and quantum capacities of the Unruh channel obey the Bekenstein bound that pertains to the decoder Bob. In contrast, even at high temperatures, the Unruh channel can transmit a significant number of \emph{zero-bits}, which are quantum communication resources that can be used for quantum identification and many other primitive protocols. Therefore, unlike classical bits and qubits, zero-bits and their associated information processing capability are generally not constrained by the Bekenstein bound. However, we further show that when both the encoder and the decoder are restricted, the Bekenstein bound does constrain the channel capacities, including the zero-bit capacity. | ベケンシュタイン限界は、有限のエネルギーを持つ物質の最大エントロピーを仮定します。 空間領域に限定されます。 多くの場合、それは基本的な制限として解釈されます。 物理的オブジェクトによって保存できる情報。 この作業では、テストします この解釈は、ベケンシュタイン限界が制約を課すかどうかを尋ねることによって行われます。 チャネルの通信容量、情報を送信できるコンテキスト 数学的に厳密で運用上意味のある定義が与えられています。 私たちは 特に、静止したアリスを記述する \emph{Unruh チャネル} を研究してください。 さまざまな種類の自由スカラー フィールドを刺激して情報を送信します。 加速するボブ、リンドラーウェッジに拘束され騒音にさらされる ウンルー放射線の。 の古典的容量と量子的容量が Unruh チャネルは、デコーダーの Bob に関連する Bekenstein 限界に従います。 で 対照的に、たとえ高温であっても、ウンルーチャネルは、 かなりの数の \emph{ゼロビット} (量子通信) 量子識別や他の多くのプリミティブに使用できるリソース プロトコル。 したがって、古典的なビットや量子ビットとは異なり、ゼロビットとその 関連する情報処理能力は通常、次のような制約を受けません。 ベケンシュタイン縛り。 ただし、エンコーダと デコーダは制限されており、ベッケンシュタイン境界はチャネルを制限します ゼロビット容量を含む。 |
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| The prospect of detecting/constraining deviations from general relativity by studying gravitational waves (GWs) from merging black holes has been one of the primary motivations of GW interferometers like LIGO/Virgo. Within pure gravity, the only possible way deviations can arise is from the existence of higher order derivative corrections, namely higher powers of the Riemann curvature tensor, in the effective action. Any observational bounds imply constraints on the corresponding Wilson coefficients. At the level of the action, one can imagine the coefficients are sufficiently large so as to be in principle detectable. However, from the point of view of some fundamental principles, namely causality and unitarity, this is much less clear, as we examine here. We begin by reviewing certain known bounds on these coefficients, which together imply a low cut off on the effective theory. We then consider a possible mechanism to generate such terms, namely in the form of many minimally coupled light scalars that can be integrated out to give these higher order operators. We show that a by product of this is the generation of quantum corrections to Newton's potential, whose observable consequences are already ruled out by solar system tests. We point out that over 7 orders of magnitude of improvement in interferometer sensitivity would be required to avoid such solar system constraints. | 一般相対性理論からの逸脱を検出/抑制できる見通し ブラックホールの合体による重力波（GW）の研究は、 LIGO/Virgo のような GW 干渉計の主な動機。 純粋な重力の中で、 逸脱が生じる可能性がある唯一の方法は、より高いレベルの存在によるものです。 次数微分補正、つまりリーマン曲率の高次のべき乗 効果的なアクションのテンソル。 観測限界はすべて制約を意味します。 対応するウィルソン係数。 アクションのレベルでは、次のことが可能です。 原理的に次のように係数が十分に大きいと想像してください。 検出可能。 しかし、いくつかの基本原則の観点から見ると、 つまり、因果関係と単一性ですが、ここで検討するように、これはそれほど明確ではありません。 私たちは まず、これらの係数に関する特定の既知の限界を確認することから始めます。 効果的な理論の限界値が低いことを意味します。 次に、考えられる可能性を検討します。 そのような用語を生成するメカニズム、つまり、最小限に結合された多数の形式で これらの高次の演算子を与えるために統合できるライト スカラー。 この副産物として、量子補正が生成されることを示します。 ニュートンの可能性、その観察可能な結果はすでに除外されています 太陽系のテスト。 7桁以上の改善が見られることを指摘します。 そのような太陽系を避けるためには干渉計の感度が必要になるでしょう 制約。 |
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| The quantum description of a black hole predicts that quantum information hidden behind the event horizon can be teleported outside almost instantaneously. In this work, we demonstrate that a chiral spin-chain model, which naturally simulates a binary black hole system, can realise this teleportation process. Our system captures two essential components of this protocol: Hawking radiation, which generates the necessary entanglement between the black holes, and optimal scrambling, which enables high-fidelity teleportation on short timescales. Through numerical simulations, we quantify the key timescales governing the process, including the Page time, radiation time, scrambling time, and butterfly velocity, showing their universal dependence on the chiral coupling strength. Our results establish the feasibility of simulating quantum properties of black holes within condensed matter systems, offering an experimentally accessible platform for probing otherwise inaccessible high-energy phenomena. | ブラックホールの量子記述は、量子情報が 事象の地平線の後ろに隠れているが、ほとんど外にテレポートできる 瞬時に。 この研究では、キラルスピン鎖モデルが、 バイナリ ブラック ホール システムを自然にシミュレートすることで、これを実現できます。 テレポーテーションのプロセス。 私たちのシステムは、この問題の 2 つの重要なコンポーネントをキャプチャします。 プロトコル: ホーキング放射。 ブラック ホールと最適なスクランブルにより、高忠実度を実現します。 短い時間スケールでのテレポート。 数値シミュレーションを通じて、 ページ時間、放射線など、プロセスを管理する主要なタイムスケール 時間、スクランブル時間、バタフライ速度の普遍性を示す キラルカップリングの強さに依存します。 私たちの結果は、 凝縮されたブラックホールの量子特性をシミュレートする実現可能性 物質システム、実験的にアクセス可能なプローブ用プラットフォームを提供 そうでなければアクセスできない高エネルギー現象。 |
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| We discuss how the classical notions of time and causal structure may emerge together with quantum-mechanical probabilities from a universal quantum state. For this, the process of decoherence between semiclassical branches is important. Our discussion is based on quantum geometrodynamics, a canonical approach to quantum gravity. In this framework, a particular boundary condition may illuminate the issue of the arrow of (classical) time in connection to the growth of entanglement entropy. | 時間と因果構造に関する古典的な概念がどのように現れるかを議論します 普遍的な量子状態からの量子力学的確率とともに。 このため、半古典ブランチ間のデコヒーレンスのプロセスは次のようになります。 重要。 私たちの議論は、標準的な量子幾何力学に基づいています。 量子重力へのアプローチ。 このフレームワークでは、特定の境界条件が に関連した（古典的な）時間の矢の問題を明らかにするかもしれない。 もつれエントロピーの増大。 |
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| Quantum complexity quantifies the difficulty of preparing a state, or implementing a unitary, using limited resources. Over the past decade, quantum-complexity research has surged. Applications range from quantum computation to condensed matter and quantum gravity. Different communities apply different tools to quantum complexity, as well as define complexity differently. This review bridges the disciplines' approaches. We cover multiple definitions of complexity, as well as their key properties and applications. In quantum information, random quantum circuits proved to be an invaluable tool in extracting properties of the complexity growth of discrete quantum circuits. In quantum many-body systems and quantum field theory (QFT), complexity is defined geometrically through geodesics. Complexity can be defined also in terms of state or operator spreading and tensor-network concepts. In addition to reviewing these approaches, we outline applications to simple quantum systems, quantum many-body models and QFTs, including conformal field theories (CFTs). Finally, we detail the relationship between complexity and gravitational observables within the anti-de Sitter-space (AdS)/CFT correspondence. This review thereby integrates recent quantum-complexity advances across fields. | 量子の複雑さは、状態を準備する難しさを定量化します。 限られたリソースを使用してユニタリーを実装します。 過去10年間にわたり、 量子複雑性の研究が急増しています。 アプリケーションは量子に至るまで多岐にわたる 凝縮物質と量子重力の計算。 さまざまなコミュニティ 量子の複雑さにさまざまなツールを適用し、複雑さを定義する 違う。 このレビューは、各分野のアプローチの橋渡しとなります。 複数をカバーします 複雑さの定義、その主要な特性と用途。 で 量子情報、ランダム量子回路は、 離散量子回路の複雑さの増加の特性を抽出します。 で 量子多体システムと場の量子理論 (QFT)、複雑性が定義される 測地線を通じて幾何学的に。 複雑さは次の観点からも定義できます。 状態または演算子の拡散とテンソル ネットワークの概念。 に加えて これらのアプローチを検討し、単純な量子システムへの応用を概説します。 量子多体モデルと QFT (共形場理論 (CFT) を含む)。 最後に、複雑さと重力の関係について詳しく説明します。 反ド・シッター空間 (AdS)/CFT 対応内の観測可能性。 これ これにより、レビューは分野全体にわたる最近の量子複雑性の進歩を統合します。 |
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| Binary black hole systems are typically assumed to evolve in vacuum. However, the environment surrounding the binary components can influence their properties, such as their tidal deformability, affecting the gravitational waveform produced by the binary and its interpretation in gravitational wave data analysis. In this work we focus on next-generation experiments, such as the Einstein Telescope and LISA, and we quantify the systematic biases in gravitational wave observations that arise when tidally deformed binaries are interpreted as occurring in vacuum. We consider binaries over a range of masses and we compare different phenomenological models for the dynamical evolution of the tidal deformability. We find that systematic biases could significantly affect the measurability of the binary parameters if tidal effects are not carefully modeled. | 連星ブラック ホール系は通常、真空中で進化すると想定されています。 しかし、 バイナリ コンポーネントを取り巻く環境は、バイナリ コンポーネントのコンポーネントに影響を与える可能性があります。 潮汐変形能などの重力に影響を与える特性 バイナリによって生成される波形と重力波におけるその解釈 データ分析。 この研究では、次のような次世代の実験に焦点を当てます。 アインシュタイン望遠鏡と LISA を使用して、体系的な偏りを定量化します。 潮汐による連星が変形したときに生じる重力波観測。 真空中で起こっていると解釈されます。 質量の範囲にわたるバイナリを考慮します そして、力学的進化についてのさまざまな現象学的モデルを比較します。 潮汐変形性。 体系的なバイアスが重大な影響を与える可能性があることがわかりました。 潮汐効果が影響を受けない場合、バイナリパラメータの測定可能性に影響を与える 丁寧にモデル化されています。 |