論文の概要: Quantum Stochastic Inflation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.12636v1
• Date: Wed, 10 Jun 2026 19:57:45 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-12 15:55:27.436873
• Title: Quantum Stochastic Inflation
• Title（参考訳）: 量子確率的インフレーション
• Authors: Robson Christie, Jaewoo Joo, Greg Kaplanek, Vincent Vennin, David Wands,
• Abstract要約: オープン量子システムフレームワークでインフレーションを定式化する。 GKLS方程式のウィグナー・ワイル変換は、ウィグナー函数に対するフォッカー・プランク方程式につながる。 光電界系では、ウィグナー分布の運動量変数を統合することで、さらに過大な減量を行うことができる。
• 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 formulate stochastic inflation in an open quantum system framework. The field coarse-grained in a patch of fixed physical size, and the total momentum of that patch, form a canonical pair and act on a one-mode Fock space which we identify as the "bulk". At each time step, new comoving modes join the coarse-grained patch and the bulk has to be redefined. This redefinition produces an entangled mode that is traced over, yielding a non-unitary evolution equation for the bulk's density matrix. For a free test field in de Sitter, one obtains GKLS dynamics, generated by an effective Hamiltonian and a single non-Hermitian Lindblad operator, hence diffusion and Hubble friction originate from the same quantum channel. The Wigner-Weyl transform of the GKLS equation leads to a Fokker-Planck equation for the Wigner function, which matches the one that applies to the classical phase-space distribution of stochastic inflation. We also provide several schemes under which one can unravel the GKLS dynamics into stochastic Schrodinger equations when continuous measurements of the decoupled mode are performed, making contact with Langevin formulations of stochastic inflation. In the light-field regime, an additional overdamped reduction can be performed by integrating out the momentum variable in the Wigner distribution, leading to Starobinsky's slow-roll Fokker-Planck equation. In that regime, the purity of the patch is strongly suppressed. In contrast, for heavy fields, field diffusion is suppressed and the coarse-grained patch remains close to a pure underdamped oscillator, which prevents a classical stochastic treatment.
• Abstract（参考訳）: オープン量子システムフレームワークにおける確率的インフレーションを定式化する。 体の大きさの固定されたパッチと、そのパッチの総運動量で粗くなり、正準対を形成して、1モードのフォック空間に作用し、「バルク」と同一視する。 各ステップで、新しいコブモードが粗いきめ細かいパッチと結合し、バルクを再定義する必要がある。 この再定義は絡み合ったモードを生成し、バルク密度行列の非単項進化方程式を生成する。 デ・シッターのフリーテスト場について、有効ハミルトニアンと1つの非エルミート的リンドブラッド作用素によって生成されるGKLSダイナミクスを得るので、拡散とハッブル摩擦は同じ量子チャネルから生じる。 GKLS方程式のウィグナー・ワイル変換は、確率的インフレーションの古典的な位相空間分布に適用するウィグナー函数のフォッカー・プランク方程式につながる。 また,GKLSの力学を確率的シュロディンガー方程式へと解き放ち,連成モードの連続測定を行い,確率的インフレーションのランゲヴィン公式と接触するスキームも提案する。 光電界系では、ウィグナー分布の運動量変数を統合することで、さらに過大な減量を行うことができ、スタービンスキーのスローロールフォッカー・プランク方程式が導かれる。 その体制では、パッチの純度が強く抑制される。 対照的に、強磁場の場合、磁場拡散が抑制され、粗粒のパッチは純粋なアンダーダムド発振器に近づき、古典的な確率的処理を妨げている。

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