論文の概要: Universal Description of Decoherence in Scale-Invariant Environments
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.15445v1
- Date: Thu, 16 Apr 2026 18:03:43 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-20 22:00:19.610178
- Title: Universal Description of Decoherence in Scale-Invariant Environments
- Title(参考訳): スケール不変環境におけるデコヒーレンスの普遍的記述
- Authors: Carlos Argüelles, Gabriela Barenboim, Gonzalo Herrera, Tanvi Krishnan, Héctor Sanchis,
- Abstract要約: 量子システムがスケール不変環境と結合する場合、そのデコヒーレンスにはどのような形式が必要かを示す。
我々は,一元系フェルミガスからのマルチチャネル輸送データを用いて,その枠組みを検証した。
量子イジング臨界、インフレーション宇宙論、高エネルギーの天体ニュートリノは、同じ構造の特定の実現として統一されていることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: When a quantum system couples to a scale-invariant environment, what form must its decoherence take? We prove that the answer is unique: under locality, Lorentz invariance, unitarity, and continuous scale invariance, the effect of any such environment is mathematically equivalent to that of an \emph{unparticle bath} -- a scale-invariant continuum of states -- characterized entirely by the scaling dimension $d_{\mathcal{U}}$ of the coupled operator. This is not a modelling choice but a consequence of conformal symmetry. All decoherence and dissipation exponents are fixed by $d_{\mathcal{U}}$ through exact consistency relations, providing falsifiable predictions independent of microscopic details. We validate the framework using multi-channel transport data from the unitary Fermi gas, where two genuinely independent observables yield a consistent $d_{\mathcal{U}} = 7/4$. We further show that quantum Ising criticality, inflationary cosmology, and high-energy astrophysical neutrinos -- spanning more than 25 orders of magnitude in energy -- are unified as specific realizations of the same structure. A decoherence phase transition at $d_{\mathcal{U}} = 5/2$, where quantum coherence is \emph{protected} rather thandestroyed at long times, is a qualitative prediction inaccessible to any memoryless dynamical description.
- Abstract(参考訳): 量子システムがスケール不変環境と結合するとき、そのデコヒーレンスにはどんな形式が必要か?
局所性、ローレンツ不変性、ユニタリ性、連続スケール不変性の下で、そのような環境の効果は、結合作用素のスケーリング次元$d_{\mathcal{U}}$で特徴づけられる状態のスケール不変連続体 \emph{un Particle bath} の効果と数学的に等価である。
これはモデル化された選択ではなく、共形対称性の結果である。
すべての脱コヒーレンスと散逸指数は、正確な整合関係を通じて$d_{\mathcal{U}}$で固定され、微視的詳細とは無関係に偽の予測を与える。
2つの独立した観測変数が一貫した$d_{\mathcal{U}} = 7/4$となるような、一貫したフェルミガスからのマルチチャネル輸送データを用いて、この枠組みを検証する。
さらに、量子イジング臨界、インフレーション宇宙論、高エネルギーの天体物理学ニュートリノ(25桁以上のエネルギー)が、同じ構造の特定の実現として統一されていることを示す。
d_{\mathcal{U}} = 5/2$ のデコヒーレンス相転移は、量子コヒーレンスが長い時間で破壊されるよりはむしろ \emph{ protecteded} であるとき、メモリレスの動的記述に到達できない定性的予測である。
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