論文の概要: Cosmic Lockdown: When Decoherence Saves the Universe from Tunneling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.14204v1
• Date: Tue, 16 Dec 2025 08:56:50 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-17 16:49:26.646028
• Title: Cosmic Lockdown: When Decoherence Saves the Universe from Tunneling
• Title（参考訳）: 宇宙をトンネルから救う「宇宙のロックダウン」
• Authors: Robson Christie, Jaewoo Joo, Greg Kaplanek, Vincent Vennin, David Wands,
• Abstract要約: 宇宙空間における量子デコヒーレンスが量子場の力学に与える影響について検討する。 真空間の量子干渉を抑制するためにはデコヒーレンスが不可欠であるが、相対真空集団への影響は限定的である。 この宇宙のメカニズムは、量子ゼノ効果の顕在化であり、環境モニタリングは、光電場に対する偽真空占有の強化を、トンネル化の防止によって安定化させる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We investigate how quantum decoherence influences the tunneling dynamics of quantum fields in cosmological spacetimes. Specifically, we study a scalar field in an asymmetric double well potential during inflation, coupled to environmental degrees of freedom provided either by heavy spectator fields or by short-wavelength modes as they cross out the Hubble scale. This setup enables a systematic derivation of both Markovian and non-Markovian master equations, along with their stochastic unravelings, which we solve numerically. We find that, while decoherence is essential for suppressing quantum interference between vacua, its impact on the relative vacuum populations is limited. Fields heavier than the Hubble scale relax adiabatically toward the true vacuum with high probability, while lighter fields exhibit non-adiabatic enhancements of false-vacuum occupation. Once the system has decohered, quantum tunneling between vacua becomes strongly suppressed, effectively locking the system into the stochastically selected local minimum. This ``cosmic lockdown'' mechanism is a manifestation of the quantum Zeno effect: environmental monitoring stabilizes enhanced false-vacuum occupation for light fields by preventing them from tunneling.
• Abstract（参考訳）: 宇宙空間における量子デコヒーレンスが量子場のトンネル力学に与える影響について検討する。 具体的には、インフレーション中の非対称二重井戸電位のスカラー場について検討し、ハッブルスケールを横切ると、重い観測場または短波長モードによって提供される環境自由度と結合する。 この設定により、マルコフ的および非マルコフ的マスター方程式の体系的導出と、その確率的解法を数値的に解くことができる。 真空間の量子干渉を抑制するためにはデコヒーレンスが不可欠であるが、相対真空集団への影響は限られている。 ハッブルスケールより重いフィールドは、真真空に対して高い確率で断熱的に緩和し、軽いフィールドは偽真空占有の非断熱的拡張を示す。 システムがデコヒートされると、真空間の量子トンネルが強く抑制され、確率的に選択された局所最小値に効果的にシステムをロックする。 この 'cosmic lockdown' メカニズムは、量子ゼノ効果の顕在化である:環境モニタリングは、光電場に対する偽真空占有の強化を、トンネル化を防止して安定化させる。

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