論文の概要: Quantum gravity and quantum probability
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.07966v1
- Date: Fri, 16 Apr 2021 08:38:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-03 11:05:35.860266
- Title: Quantum gravity and quantum probability
- Title（参考訳）: 量子重力と量子確率
- Authors: Antony Valentini
- Abstract要約: 量子重力では、ボルン則は存在しないと我々は主張する。
ボルン規則は古典的な時空の背景にある量子系の半古典的な状態にのみ現れる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We argue that in quantum gravity there is no Born rule. The quantum-gravity
regime, described by a non-normalisable Wheeler-DeWitt wave functional $\Psi$,
must be in quantum nonequilibrium with a probability distribution
$P\neq\left\vert \Psi\right\vert ^{2}$ (initially and always). A Born rule can
emerge only in the semiclassical regime of quantum systems on a classical
spacetime background, with normalisable Schr\"{o}dinger wave functions $\psi$.
Conditioning on the underlying quantum-gravitational ensemble yields a
nonequilibrium distribution $\rho\neq\left\vert \psi\right\vert ^{2}$ at the
beginning of the semiclassical regime, with quantum relaxation
$\rho\rightarrow\left\vert \psi\right\vert ^{2}$ taking place only afterwards.
Quantum gravity naturally creates an early nonequilibrium universe. We also
show how small corrections to the Schr\"{o}dinger equation yield an
intermediate regime in which the Born rule is unstable: an initial distribution
$\rho=\left\vert \psi\right\vert ^{2}$ can evolve to a final distribution
$\rho\neq\left\vert \psi\right\vert ^{2}$. These results arise naturally in the
de Broglie-Bohm pilot-wave formulation of quantum gravity. We show that quantum
instability during inflation generates a large-scale deficit $\sim1/k^{3}$ in
the primordial power spectrum at wavenumber $k$, though the effect is too small
to observe. Similarly we find an unobservably large timescale for quantum
instability in a radiation-dominated universe. Quantum instability may be
important in black-hole evaporation, with a final burst of Hawking radiation
that violates the Born rule. Deviations from the Born rule can also be
generated for atomic systems in the gravitational field of the earth, though
the effects are unlikely to be observable. The most promising scenario for the
detection of Born-rule violations appears to be in radiation from exploding
primordial black holes.
- Abstract（参考訳）: 量子重力では、ボルン則は存在しないと我々は主張する。
非正規のウィーラー・デウィット波関数 $\Psi$ は確率分布 $P\neq\left\vert \Psi\right\vert ^{2}$ の量子非平衡でなければならない。
ボルン則は、古典時空背景上の量子システムの半古典的構成にのみ現れ、正規化可能なschr\"{o}dinger波関数は$\psi$である。
基礎となる量子重力アンサンブルを条件にすると、半古典的状態の開始時に非平衡分布 $\rho\neq\left\vert \psi\right\vert ^{2}$ が得られる。
量子重力は自然に初期の非平衡宇宙を生み出す。
初期分布 $\rho=\left\vert \psi\right\vert ^{2}$ は最終的な分布 $\rho\neq\left\vert \psi\right\vert ^{2}$ へと発展できる。
これらの結果は自然にド・ブロイ=ボームの量子重力のパイロット波定式化に現れる。
インフレーション中の量子不安定性は、波数$k$の原始パワースペクトルにおいて、大きな損失である$\sim1/k^{3}$を生成するが、効果は観測するには小さすぎる。
同様に、放射支配宇宙における量子不安定性の観測不可能な大きな時間スケールが見つかる。
量子不安定性はブラックホールの蒸発において重要であり、ホーキング放射の最終バーストはボルン則に違反している。
ボルン則からの逸脱は、地球の重力場における原子系にも生じるが、その効果は観測可能である可能性は低い。
ボルン・ルール違反を発見できる最も有望なシナリオは、爆発する原始ブラックホールからの放射である。
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