論文の概要: Closed Quantum Boltzmann Bridges: Coherent Revivals, Hidden Microstates, and the Emergence of Classical Two-Time Entropy Conditioning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.25260v1
- Date: Wed, 24 Jun 2026 00:47:57 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-25 17:05:30.178789
- Title: Closed Quantum Boltzmann Bridges: Coherent Revivals, Hidden Microstates, and the Emergence of Classical Two-Time Entropy Conditioning
- Title（参考訳）: クローズド量子ボルツマン橋--コヒーレント・リバイバル、隠れたマイクロステート、古典的2時間エントロピー・コンディショニングの創始
- Abstract要約: ボルツマン橋(Boltzmann Bridge)は、最初の低エントロピーのマクロ状態と後のマクロ状態の両方に条件付けられたエントロピー履歴を記述する。
我々は、マクロ部分空間プロジェクタ、ユニタリ時間進化、粗粒マクロセクターの次元で定義されるボルツマンエントロピーを用いてボルツマン橋の閉量子アナログを定式化する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8602553195689513
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The classical Boltzmann Bridge describes entropy histories conditioned on both an initial low-entropy macrostate and a later macrostate. Unlike the usual past-only formulation of the thermodynamic arrow, this two-time conditioning can produce entropy profiles that rise above the final entropy and then decrease toward the imposed endpoint. In this work, we formulate closed quantum analogues of the Boltzmann Bridge using macro-subspace projectors, unitary time evolution, and Boltzmann entropy defined by the dimension of coarse-grained macroscopic sectors. We first study a minimal coherent chamber-qubit model, in which each particle has only a two-state chamber degree of freedom. Although this model is the most direct quantization of the classical two-box system, its bridge entropy profile is dominated by coherent oscillations and revivals rather than classical relaxation. We then introduce a hidden-microstate bridge, in which each chamber sector contains unresolved internal degrees of freedom while the full dynamics remain unitary. Numerical experiments show that increasing the internal Hilbert-space dimension suppresses sample-dependent revival behavior and produces bridge entropy profiles whose sign structure and coarse-grained shape increasingly agree with the classical Boltzmann Bridge. We further use a Random Forest classifier to explore the parameter regime separating revival-dominated quantum behavior from classical-like coarse-grained bridge behavior. These results suggest that classical two-time-conditioned entropy behavior is not recovered by quantizing the chamber variable alone, but can emerge statistically from closed quantum.
- Abstract（参考訳）: 古典的なボルツマン橋は、最初の低エントロピーのマクロ状態と後のマクロ状態の両方で条件付けられたエントロピーの歴史を記述する。
従来の熱力学的矢印の定式化とは異なり、この2時間の条件付けによりエントロピープロファイルが生成され、最終エントロピーの上に上昇し、与えられた終点に向かって減少する。
本研究では、マクロ部分空間プロジェクタ、ユニタリ時間進化、粗粒マクロセクターの次元で定義されるボルツマンエントロピーを用いてボルツマン橋の閉量子アナログを定式化する。
まず、各粒子が2状態のチャンバ自由度しか持たない最小コヒーレントチャンバ量子ビットモデルについて検討する。
このモデルは古典的な2ボックス系の最も直接的な量子化であるが、橋のエントロピープロファイルは古典的な緩和よりもコヒーレントな振動と復活によって支配されている。
次に、各室内セクターが未解決の内的自由度を持ち、フルダイナミックスはユニタリである隠れミクロステートブリッジを導入する。
数値実験により、内部ヒルベルト空間次元の増大はサンプル依存の復活挙動を抑制し、符号構造と粗粒径の形状が古典的なボルツマン橋とますます一致する橋のエントロピープロファイルを生成することが示された。
さらにランダムフォレスト分類器を用いて、古典的な粗い橋梁の挙動から復古支配の量子的挙動を分離するパラメータ構造を探索する。
これらの結果は、古典的な2時間条件のエントロピーの挙動は、チャンバー変数のみを量子化することによって回復されるのではなく、閉じた量子から統計的に現れることを示唆している。
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