通过随机矩阵与环境相互作用及经典场论的出现

最近有研究表明,在系统-环境相互作用存在特定假设(即相互作用哈密顿量呈现随机矩阵结构,导致状态空间产生随机但仍保持幺正的演化)的条件下,宏观粒子的牛顿动力学可以从幺正的薛定谔演化中推导得出。该推导过程具有几何特性:经典相空间被实现为量子态空间的子流形,当薛定谔演化限制在相应切丛时,就能重现牛顿运动,而环境相互作用确保系统局域化于该子流形附近。本工作将该框架拓展至量子场领域。该研究团队构建了经典场构型附近局域化态流形,并证明经典场可作为这些流形上的坐标显现。这种拓展通过将粒子与场自由度共同嵌入联合态空间几何结构,并分析局域态切丛上的诱导演化而实现。在此框架下,幺正薛定谔动力学与系统-环境相互作用的随机矩阵模型共同作用,产生了态空间的有效扩散及环境记录导致的重复局域化。其结果是:虽然场态本身不局限在经典构型附近,但相互作用约束粒子仅能探测场的受限区域——对应局域场态形成的管状邻域。最终产生的动力学重现了经典场方程,包括有源克莱因-戈登方程及相应力定律。因此,经典场行为从幺正量子动力学中涌现,无需借助相干态或修改薛定谔方程,该表述可自然推广至电磁场等其他场。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-04-04 16:02

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