論文の概要: A gravitationally induced decoherence model for photons in the context of the relational formalism
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.07622v1
- Date: Sat, 07 Feb 2026 17:03:09 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-10 20:26:24.726656
- Title: A gravitationally induced decoherence model for photons in the context of the relational formalism
- Title（参考訳）: リレーショナルフォーマリズムの文脈における光子の重力誘起デコヒーレンスモデル
- Authors: Max Joseph Fahn, Kristina Giesel, Roman Kemper,
- Abstract要約: 我々は、マクスウェル理論から線形化重力に結合した光子の重力誘起脱コヒーレンスモデルを定式化する。
時間畳み込みのない(TCL)マスター方程式を導出し、その構造特性を解析する。
- 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 formulate a model of gravitationally induced decoherence for photons starting from Maxwell theory coupled to linearised gravity, expressed in terms of Ashtekar-Barbero variables and treated as an open quantum field theoretic system. In contrast to quantum mechanical models, the interaction between the system (Maxwell field) and the environment (gravitational field) is not postulated phenomenologically, but is instead dictated by the underlying action in a post-Minkowskian approximation. This framework extends earlier models for a scalar field and enables a more detailed analysis of the role of dynamical reference fields (clocks) within the relational formalism. We show that, for a suitable choice of geometrical clocks together with a U(1)-Gauss clock, and by employing an appropriate combination of the observable map and its dual, the resulting Dirac observables are given directly by the transverse components of the photon field as well as the symmetric-transverse-traceless degrees of freedom of gravitational waves on the linearised phase space of the coupled system. In addition we also compare different choices of Dirac observables and their dynamics. Upon applying a Fock quantisation to the reduced system, we derive the time convolutionless (TCL) master equation, truncated at second order, and analyse its structural properties. These results provide a foundation for further investigations of the decoherence model, including its renormalisation and a detailed study of its one-particle sector, and are found to be structurally consistent with former master equations for photons derived using ADM variables and a specific gauge fixing.
- Abstract（参考訳）: 我々は、マクスウェル理論から線形化重力に結合した光子の重力誘起デコヒーレンスモデルを定式化し、Ashtekar-Barbero変数を用いて表現し、オープン量子場理論系として扱う。
量子力学モデルとは対照的に、系(マクスウェル場)と環境(重力場)の相互作用は現象論的に仮定されるのではなく、むしろ後ミンコフスキー近似の基本的な作用によって予測される。
このフレームワークは、スカラー場に対する以前のモデルを拡張し、リレーショナルフォーマリズムにおける動的参照場(クロック)の役割をより詳細に分析することを可能にする。
U(1)-Gauss 時計と共に幾何時計を適度に選択し、観測可能な写像とその双対を適切に組み合わせることで、得られるディラック可観測値は光子場の横成分と結合系の線形化位相空間上の重力波の対称-横-無秩序な自由度によって直接与えられることを示す。
さらに、ディラックオブザーバブルとそれらのダイナミクスの異なる選択も比較します。
還元された系にフォック量子化を適用すると、時間畳み込みなし(TCL)マスター方程式が導出され、2次で切り取られ、その構造的性質が解析される。
これらの結果は、デコヒーレンスモデルのさらなる研究の基礎となり、その再正規化と一粒子セクターの詳細な研究は、ADM変数と特定のゲージ固定を用いて導出された光子の以前のマスター方程式と構造的に一致している。
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