2019 Fiscal Year Research-status Report
Exploring the origin of the Universe with nonclassicality of primordial gravitational waves
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19K03827
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
菅野 優美 大阪大学, 理学研究科, 助教 (70827427)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 原始重力波 / 量子性 / 重力子 / エンタングルメント |
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| Outline of Annual Research Achievements |
初期宇宙の理論であるインフレーション理論は、宇宙の構造や宇宙背景放射の温度揺らぎを、量子揺らぎから説明することに成功した。しかし宇宙の起源が確かに量子揺らぎ だったという証拠は未だに見つかっていない。私たちの宇宙が本当に量子ゆらぎから始まったのか、その証拠を見つけるために、宇宙初期の量子ゆらぎから直接生成される原始重力波に着目した。原始重力波の量子性を検出するための方法として、量子光学で発達したハンブリー・ブラウンとトゥイスの強度干渉計を原始重力波に応用した。これは粒子の統計性を調べることによって、量子性を判別できる強度干渉計である。この結果、
１：重力子の統計が量子性を示す振動数領域を予言することに成功した。
２：宇宙初期がエンタングル状態だった場合に、重力子の統計性が、量子性を示しやすくなることを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の目的である原始重力波の量子性を検証する方法を見つけ、具体的な振動数領域を予言した。
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| Strategy for Future Research Activity |
宇宙初期に生成された原始重力波が、宇宙年齢をかけて現在まで伝搬してくる間に、環境との相互作用によって量子性が失われる可能性がある。今後はこのデコヒーレンス効果を考慮に入れ、原始重力波の量子性を測定できる可能性があるのかを明らかにする。ある場合には、重力波干渉計における振動数領域を予言する。
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