論文の概要: Emergence of Opposing Arrows of Time in Open Quantum Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.08486v2
- Date: Thu, 30 Jan 2025 11:42:41 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-31 15:12:01.908562
- Title: Emergence of Opposing Arrows of Time in Open Quantum Systems
- Title（参考訳）: オープン量子システムにおける時間アローの出現
- Authors: Thomas Guff, Chintalpati Umashankar Shastry, Andrea Rocco,
- Abstract要約: 時間の矢印を時間反転対称性の力学から導き出すことは、物理学の多くの分野において根本的なオープンな問題である。
ここでは、開量子系における時間の矢印の導出に焦点をあて、時間反転対称性の破れを正確に研究する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Deriving an arrow of time from time-reversal symmetric microscopic dynamics is a fundamental open problem in many areas of physics, ranging from cosmology, to particle physics, to thermodynamics and statistical mechanics. Here we focus on the derivation of the arrow of time in open quantum systems and study precisely how time-reversal symmetry is broken. This derivation involves the Markov approximation applied to a system interacting with an infinite heat bath. We find that the Markov approximation does not imply a violation of time-reversal symmetry. Our results show instead that the time-reversal symmetry is maintained in the derived equations of motion. This imposes a time-symmetric formulation of quantum Brownian motion, Lindblad and Pauli master equations, which hence describe thermalisation that may occur into two opposing time directions. As a consequence, we argue that these dynamics are better described by a time-symmetric definition of Markovianity. Our results may reflect on the formulations of the arrow of time in thermodynamics, cosmology, and quantum mechanics.
- Abstract（参考訳）: 時間反転対称性の力学から時間の矢印を導くことは、宇宙論から粒子物理学、熱力学や統計力学まで、物理学の多くの分野において、基本的なオープンな問題である。
ここでは、開量子系における時間の矢印の導出に焦点をあて、時間反転対称性の破れを正確に研究する。
この導出にはマルコフ近似が無限の熱浴と相互作用する系に適用される。
マルコフ近似は時間反転対称性に反するものではないことが分かる。
この結果より、時間反転対称性は運動の導出方程式で維持されることが示された。
これは、量子ブラウン運動(リンドブラッドとパウリのマスター方程式)の時間対称な定式化を課し、2つの反対時間方向に起こる熱化を記述する。
その結果、これらの力学はマルコビアン性という時間対称的な定義によってよりよく説明できると論じる。
我々の結果は、熱力学、宇宙論、量子力学における時間の矢印の定式化を反映しているかもしれない。
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