論文の概要: "It from Bit": The Hartle-Hawking state and quantum mechanics for de Sitter observers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.05939v1
• Date: Thu, 05 Feb 2026 17:50:15 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-06 18:49:09.099011
• Title: "It from Bit": The Hartle-Hawking state and quantum mechanics for de Sitter observers
• Title（参考訳）: The It from Bit: The Hartle-Hawking State and Quantum Mechanics for de SitterObservers
• Authors: Ying Zhao,
• Abstract要約: 閉宇宙の一状態の性質は、デ・シッター空間内の観測者が経験する有限次元量子力学と完全に一致していると主張する。 ド・ジッター空間内の観測者が経験する量子力学は、ベイビーユニバースヒルベルト空間に符号化された古典的な統計から現れることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.482707797354104
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The one-state statement for closed universes has sparked considerable discussion. In this paper we examine its physical meaning in the context of the Hartle-Hawking state and de Sitter space. We argue that the one-state property of closed universes is fully compatible with the finite-dimensional quantum mechanics experienced by observers inside de Sitter space, and that this compatibility requires neither mixing of alpha sectors nor any modification of the rules of the gravitational path integral. The apparent tension is resolved by sharply distinguishing the baby-universe Hilbert space, namely the space of closed universes viewed from the outside, from the bulk Hilbert space that governs quantum mechanics for an observer inside a single de Sitter universe. The baby-universe Hilbert space, together with its commutative operator algebra, is not a quantum-mechanical Hilbert space: it is merely a mathematical repackaging of classical probability theory and does not carry any quantum-mechanical structure at all, a direct consequence of the one-state property of closed universes. Accordingly, attempting to formulate quantum mechanics directly on the baby-universe Hilbert space conflates classical ensemble data with the quantum mechanics experienced by bulk observers and leads to physically incorrect conclusions. By contrast, the quantum mechanics experienced by an observer inside de Sitter space emerges from the classical statistics encoded in the baby-universe Hilbert space, providing a concrete realization of Wheeler's idea of "It from Bit". We demonstrate these features by completely solving a topological toy model of one-dimensional de Sitter spacetime. Along the way we clarify the physical meaning of de Sitter entropy, showing that it corresponds to the coarse-grained entropy of the underlying state.
• Abstract（参考訳）: 閉じた宇宙に関する一状態の声明は、かなりの議論を巻き起こした。 本稿では、ハートル・ホーキング状態とド・ジッター空間の文脈において、その物理的意味を考察する。 閉宇宙の一状態の性質は、デ・シッター空間内の観測者が経験する有限次元量子力学と完全に一致しており、この整合性はアルファセクターの混合も重力経路積分の規則の変更も必要としない。 明らかな緊張は、ベイビーユニバースヒルベルト空間、すなわち外から見た閉じた宇宙の空間を、単一ド・ジッター宇宙内の観測者のために量子力学を管理するバルクヒルベルト空間と鋭く区別することで解決される。 ベイビー・ユニバースヒルベルト空間は、可換作用素代数とともに、量子力学ヒルベルト空間ではなく、古典的確率論の数学的再パッケージングであり、閉宇宙の一状態性質の直接的な帰結である量子力学的構造を全く持たない。 したがって、ベイビーユニバースヒルベルト空間上で直接量子力学を定式化しようとする試みは、バルクオブザーバが経験した量子力学と古典的なアンサンブルデータを融合させ、物理的に誤った結論をもたらす。 対照的に、デ・ジッター空間内の観測者が経験する量子力学は、ベイビーユニバースヒルベルト空間に符号化された古典統計学から生まれ、ウィーラーの「ビットから」という概念を具体的に実現した。 一次元デシッター時空のトポロジカルトイモデルを完全に解き、これらの特徴を実証する。 この過程で、ド・ジッターのエントロピーの物理的意味を明らかにし、基底状態の粗い粒度のエントロピーに対応することを示す。

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