論文の概要: Preserving Symmetry: Spontaneous Symmetry Breaking through Decoherence

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.03736v1
• Date: Tue, 04 Aug 2026 14:30:28 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-08-05 15:30:23.241885
• Title: Preserving Symmetry: Spontaneous Symmetry Breaking through Decoherence
• Title（参考訳）: 対称性の保存:デコヒーレンスを突破する自発的対称性
• Abstract要約: 多体量子論は、局所化を妨げる翻訳対称モデルを用いて固体を記述する。 このことは、熱力学の限界外において、どのように局所化が起こるかという問題を提起する。 環境を定量化することにより、有限系の局所化がデコヒーレント分岐内で起こることを示す。
• 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: Solids appear to have localised centres of mass, yet many-body quantum theory describes them using translationally symmetric models that preclude localisation. Conventionally, this is resolved through spontaneous symmetry breaking by introducing an interaction with a semiclassical environment that breaks the symmetry. In the thermodynamic limit, the interaction can be removed while leaving the state localised. This, however, raises the question of how localisation arises outside the thermodynamic limit, i.e., in finite quantum systems (Wallace, 2018). Here, we show that, by quantising the environment, the localisation of finite systems occurs within decoherent branches, while the state vector of the composite system remains translationally symmetric. Our approach is analogous to the Page-Wootters construction (Page & Wootters, 1983) and quantum reference frames; moreover, we recover the semiclassical description as a limiting case while predicting experimentally distinguishable corrections away from this limit.
• Abstract（参考訳）: 固体は質量の局所中心を持つように見えるが、多体量子理論は局所化を妨げる翻訳対称モデルを用いてそれらを記述している。 伝統的に、これは対称性を破る半古典的な環境との相互作用を導入することによって自然対称性の破れによって解決される。 熱力学的限界において、相互作用は状態が局所化されている状態で取り除くことができる。 しかし、このことは、有限量子系において、熱力学限界の外に局在化が生じるのかという疑問を提起する(Wallace, 2018)。 ここでは、環境を定量化することにより、有限系の局所化がデコヒーレント分岐内で発生し、一方、複合系の状態ベクトルは変換対称であることを示す。 提案手法はPage-Wootters の構成 (Page & Wootters, 1983) と量子参照フレーム (quantum reference frames) に類似しており、また、この極限から実験的に区別可能な補正を予測しながら、半古典的記述を極限ケースとして復元する。

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