論文の概要: Real-space quantum-to-classical transition of time dependent background fluctuations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.13611v1
• Date: Tue, 25 Jul 2023 16:17:30 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-26 16:19:56.113941
• Title: Real-space quantum-to-classical transition of time dependent background fluctuations
• Title（参考訳）: 時間依存背景ゆらぎの実空間量子から古典的遷移
• Authors: S. Mahesh Chandran, Karthik Rajeev, S. Shankaranarayanan (IIT Bombay)
• Abstract要約: 実空間アプローチは量子-古典遷移問題に包括的に対処可能であることを示す。 量子-古典遷移はデシッター展開で起こることを示す。
• 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: Understanding the emergence of classical behavior from a quantum theory is vital to establishing the quantum origin for the temperature fluctuations observed in the Cosmic Microwave Background (CMB). We show that a real-space approach can comprehensively address the quantum-to-classical transition problem in the leading order of curvature perturbations. To this end, we test spatial bipartitions of quadratic systems for the interplay between three different signatures of classical behavior : i) decoherence, ii) peaking of the Wigner function about classical trajectories, and iii) relative suppression of non-commutativity in observables. We extract these signatures from the covariance matrix of a multi-mode Gaussian state and address them primarily in terms of entanglement entropy and log-classicality. Through a phase-space stability analysis of spatial sub-regions via their reduced Wigner function, we ascertain that the underlying cause for the dominance of classicality signatures is the occurrence of gapped inverted mode instabilities. While the choice of conjugate variables enhances some of these signatures, decoherence studied via entanglement entropy is the stronger and more reliable condition for classicality to emerge. We demonstrate the absence of decoherence, which preempts a quantum-to-classical transition of scalar fluctuations in an expanding background in $(1+1)$-dimensions using two examples : i) a Tanh-like expansion and ii) a de-Sitter expansion. We then extend the analysis to leading order fluctuations in $(3+1)-$dimensions to show that a quantum-to-classical transition occurs in the de-Sitter expansion and discuss the relevance of our analysis in distinguishing cosmological models.
• Abstract（参考訳）: 量子論から古典的行動の出現を理解することは、宇宙マイクロ波背景(CMB)で観測される温度変動の量子起源を確立するために不可欠である。 実空間的アプローチは曲率摂動の先頭の順で量子-古典的遷移問題に包括的に対処できることを示す。 この目的のために、古典的行動の3つの異なるシグネチャ間の相互作用のための二次系の空間分割をテストする。 decoherence (複数形 decoherences) 二 古典的軌跡に関するウィグナー関数のピーク化及び 三 可観測物の非可換性の相対的な抑制 多モードガウス状態の共分散行列からこれらのシグネチャを抽出し、主に絡み合いエントロピーと対数古典性の観点から対処する。 低減されたウィグナー関数による空間部分領域の位相空間安定性解析により、古典性シグネチャの優位の原因はガッピング反転モード不安定性の発生であることを確認した。 共役変数の選択はこれらのシグネチャのいくつかを強化するが、絡み合いエントロピーを通して研究されたデコヒーレンスは古典性が出現するより強く信頼性の高い条件である。 1+1)$-dimensions におけるスカラーゆらぎの量子から古典的遷移を先取りする非一貫性の欠如を2つの例を用いて示す。 一 タン様の拡大及び拡張 ii)デシッター展開 次に、(3+1)-$dimensions における主次揺らぎに解析を拡張し、デシッター展開において量子-古典遷移が起こることを示し、宇宙論モデルの識別における解析の関連性について論じる。

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