量子场论中的规范对称性产生了极其丰富的现象。最突出的是,SU(3Þ×SU(2Þ×U(1Þ)规范对称性描述了标准模型的相互作用。进行从头算预测以与实验进行比较需要大量的计算资源。特别是,由于超级计算机和算法的进步,格点规范理论(LGT)中的蒙特卡罗方法在过去的几十年里取得了丰硕成果。然而,由于玻尔兹曼权重变为复值,涉及早期宇宙非平衡演化[1-4]、夸克胶子等离子体的传输系数[5]和强子碰撞中的部分子物理[6-11]等动力学问题出现了符号问题。未来,大规模量子计算机可以通过在哈密顿形式中进行实时模拟来避免这一障碍[12-16]。
该大学是宇宙学和引力研究所 (ICG) 的所在地,该研究所是世界领先的空间科学中心。ICG 因其在宇宙学、引力和天体物理学方面的卓越研究而享誉国际。它拥有 19 名工作人员、25 名研究和推广研究员和软件工程师、27 名博士生和一个由 4 名管理人员组成的团队。ICG 的研究涵盖了宇宙的方方面面——从早期宇宙宇宙学到独特物体的天体物理学,再到由我们的两位太空项目经理领导的小型卫星任务设计。ICG 内的一个专门的研究软件团队探索天体物理数据分析工具的创新应用,并将这些专业知识应用于从 COVID 液滴测绘到卫星图像分类等各种挑战。
a b s t r a c t重建宇宙的初始条件是宇宙学的关键问题。基于模拟宇宙向前发展的方法提供了一种推断与当今观测值一致的初始条件的方法。ho ver,由于推理问题的高复杂性,这些方法要么无法采样可能的初始密度领域的分布,要么需要模拟模型中的显着近似值是可触及的,因此可能导致偏见。在这项工作中,我们建议使用基于得分的生成模型来采样对早期的Uni Verse Gi ven当前观察结果的实现。我们从当今的密度范围内推断出全高分辨率暗物质n个体的初始密度字段,并根据摘要统计数据与地面真相相比验证了所产生的样品的质量。所提出的方法能够从初始条件后部分布边缘化的宇宙学参数提供早期宇宙密度领域的合理实现,并且比当前的最新方法更快地采样数量级。
1. 简介 量子信息论 (QIT) 是经典信息论的量子扩展。它为量子计算、量子通信、量子计量等领域发现了新的强大的信息资源。尽管量子信息技术的应用领域很广,但我们对 QIT 的理解远远落后于完全发展的自然量子理论,即量子场论 (QFT)。QFT 已在从粒子核物理到原子、光学和凝聚态物理、从夸克和核子到黑洞和早期宇宙等所有物理科学领域证明了其有效性和价值。到目前为止,量子信息论主要是在非相对论量子力学的背景下发展起来的,而非相对论量子力学只是成熟 QFT 的一小部分。当需要考虑局部性、因果关系和时空协方差等基本相对论效应时,它显然是不够的。认识到这些相对论效应的重要性,并寻求理解它们在量子信息中发挥的重要作用,开创了相对论量子信息(RQI)这一新兴领域[2]。
1。简介量子信息理论(QIT)是经典信息理论的量子扩展。它已经确定了用于量子计算,量子通信,量子计量学等的新的强大信息资源。尽管量子信息技术的适用性具有广泛的领域,但我们对QIT的理解远远落后于完全开发的自然量子理论,即量子领域理论(QFT)。QFT已证明其有效性和价值在从粒子 - 核物理学到原子,光学和冷凝物理学的全部物理科学中,从夸克和核子到黑洞以及早期宇宙。到目前为止,量子信息理论在非相关量子力学的背景下已大大发展,这是完整QFT的一个小角落。当需要考虑到诸如区域,因果关系和时空协方差之类的基本相对论效应时,这表面上是不足的。认识到这些相对论效应的重要性,并试图理解它们在相对论量子信息(RQI)出现的量子信息中所起的基本作用[2]。
摘要 本文包含 2019 年提交给 ESA 航行 2050 进程的白皮书的摘要,该白皮书随后发表在 EPJ Quantum Technol. 7、6 2020 上。我们在本白皮书中提出了一个太空实验的概念,使用冷原子来寻找超轻暗物质,并探测 LISA 和地面 LIGO/Virgo/KAGRA/INDIGO 实验最敏感范围之间的频率范围内的引力波。这个称为暗物质和引力探索原子实验 (AEDGE) 的跨学科实验还将补充其他计划中的暗物质搜索,并利用与其他引力波探测器的协同作用。我们举例说明了 AEDGE 对超轻暗物质的灵敏度范围扩大,以及其引力波测量如何探索超大质量黑洞的组装、早期宇宙中的一级相变和宇宙弦。AEDGE 将基于目前正在开发的使用冷原子进行地面实验的技术,并将受益于 LISA 和微重力冷原子实验等获得的太空经验。
Abelian-Higgs模型[1]是一种相对论场理论,其在(2Þ1)维度中的激发采用拓扑稳定的孤子的形式,称为涡旋。该场理论由一个复杂的标量场φ组成,该场φ耦合到u - 1Þ量规场Aμ。静态理论等同于有效的金茨堡 - 兰道理论[2],它描述了一个通过涡旋数量量化的超导体的磁场。涡流解决方案的动力学是这两种理论不同的地方。 Abelian-Higgs模型具有Lorentz不变性[3-5]的二阶动力学[3-5],而依赖时间的Ginzburg-Landau模型则表现出一级动力学[6,7]。这是我们将在本文中重点关注的前二阶动力。请注意,在(3þ1)中的尺寸涡流显示为像弦类似的物体,所产生的宇宙字符串,如果存在,则可以通过对早期宇宙宇宙学的重力贡献来检测到它们[8]。涡流散射已经对单个参数λ的所有值进行了很好的研究[3 - 5,9,10]。此参数将模型分为两种类型; I型I(λ<1)其中涡流表现出长距离吸引力,而II型(λ> 1),其中涡旋在远距离排列。相比之下,在临界耦合(λ¼1)处,
摘要:本文研究了带电的圆柱塌陷的动力学,并在F(r,tαβTαβ)理论中使用了耗散物质的构造。这种新配制的理论解析了原始奇异性,并在早期宇宙中提供了可行的宇宙学结果。此外,它的含义发生在高曲率方向上,在高曲率方向上,能够确定能量摩托车平方与一般相对论的偏差。我们分别通过Misner -Sharp和M. u ler – Il -ler -ol -ler -ler -ler -ler -ler -ler -ler -ler -ler -ler -ler -ler -ler -ler -ler -ler -ler -ler -ler -ler -ler -ler -ler -ler -ler -ler的动力学方程。然后,我们将这些方程式磨损以检查有效的流体参数和校正项对崩溃现象的影响。也开发了修改的术语,物质参数和Weyl张量之间的连接。为了获得保融性,我们选择了该理论的特定模型,并假设具有零电荷的尘埃物质会导致共形的平流和均匀的能量密度。我们发现经过修改的术语,耗散物质和电磁场减少了崩溃的现象。
我们调查了一阶电子期过渡(FOEWPT)的影响,这是electroweak baryogenogeny的先决条件之一,对暗物质(DM)在复杂的Z 3- Z 3- iNmult distrient distrient distrient dismult dismult distrient dise demult distrient the Plassition之前冻结的热物质(DM)的影响,该模型不像中微子质量和宇宙的重子不对称。由于熵释放,围绕电动量表周围的这种相转变对遗物密度产生了影响,尤其是对于TEV规模的DM。因此,我们集中于上述模型的参数空间区域,该区域有利于早期宇宙中的泡沫,并且DM很重,因此其冻结温度比相变温度大。我们进一步研究了DM遗物密度对模型参数的稀释因子的依赖性,成核温度,强度和相变的持续时间。这样的稀释可能会检索一些参数空间的某些区域,这些区域先前由DM遗物密度的测量值和/或DM直接检测实验的最新约束所排除。此外,由于泡沫的结果,在稀释因子和随机重力波的产生之间达到了直接连接。
粒子宇宙学的巨大成功是与当前宇宙微波背景(CMB)温度t¼2的大爆炸宇宙学的一致性。7 k,测量值ωb,标准模型(SM)中三个光中微子的存在,以及测得的氦4(4 He)和氘(d)的原始量。这些元素的形成对物理敏感,温度范围为100 keV至〜10 meV,有时从几秒钟到宇宙寿命的几分钟。原始4和D的测量达到了精度百分比,因此我们能够询问有关该时代宇宙特性并获得定量答案的问题。这样一个问题涉及宇宙“黑暗辐射”的性质。现在是通过大爆炸核合成(BBN)和CMB建立的,即早期宇宙能量密度的相当一部分是黑暗辐射的形式。SM将这种辐射解释为SM中微子,它与光子浴中的热接触直至几MeV接近温度。有重要的理由来测试这种解释。例如,在早期与SM的热接触中的其他(近)无质量状态可能会增加此深色辐射。在Lambda冷暗物质中,BBN,CMB和BARYON声学振荡(BAO)的当前95%约束。4(BBN),△n eff≲0。33(CMBþBAO用于λCDMþNEFF),