論文の概要: Active Quantum Nematics: The First Quantization

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.12961v2
• Date: Thu, 23 Jul 2026 12:10:19 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-24 14:12:06.716609
• Title: Active Quantum Nematics: The First Quantization
• Title（参考訳）: アクティブ量子ネマティクス:最初の量子化
• Abstract要約: ネマティック対称性は、トポロジカルな欠陥の数や渦性細胞など、定量化された量を必要とする。 我々は、アクティブ・ネマティクスと液晶理論を量子力学の枠組みとして定式化する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Nematic symmetry entails conserved quantized quantities such as number of topological defects and vorticity cells. Correspondingly, countless quantum analogies have been found in Active Nematics. We formalize Active Nematics and Liquid Crystal theory into the framework of Quantum Mechanics by introducing a complex valued Nematic Wavefunction to the Beris Edward equations, thus splitting spatiotemporally varying nematic systems into quantized states. We obtain the Planck's energy-frequency relationship for active micro-swimmers such as peristaltic worms and bacterium as a consequence of local complex phase-symmetry of the governing equations, similar to the gauge formulation of Electromagnetism. For organisms operating on diffusive chemotaxis, we obtain predator-prey dynamics that evolve to maximize/minimize pheromones field gradient overlap. Furthermore, when quantizing beating hearts, similar to the orbitals of hydrogen atoms, the state-function allows us to characterize hearts not only through the rhythm, but also the spaciotemporal distribution of contractile activity of various harmonics among healthy and unhealthy hearts.
• Abstract（参考訳）: ネマティック対称性は、トポロジカル欠陥の数や渦性細胞などの保存された量子量を含む。 それに対応して、Active Nematicsでは数え切れないほど多くの量子アナログが発見されている。 我々は、アクティブ・ネマティクスと液晶理論を、ベリス・エドワード方程式に複素値のネマティクス波動関数を導入し、時空間的に変化するネマティクス系を量子化された状態に分割することで、量子力学の枠組みに定式化する。 静電磁気学のゲージ定式化と同様, 支配方程式の局所的複素位相対称性の結果としてPlanckの活性マイクロスイマーに対するエネルギー-周波数関係を得る。 拡散性ケモタキシーを作用する生物に対しては,フェロモン場勾配の重なりを最大化・最小化するために進化する捕食者・捕食者の動態を求める。 さらに、水素原子の軌道と似た鼓動する心臓を定量化する場合、状態関数はリズムだけでなく、健康な心臓や不健康な心臓の様々なハーモニックの収縮活性の時空間分布も特徴付けることができる。

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