量子力学中时间箭头的起源

我们指出，当系统具有极大量${\cal N}$个非简并态且哈密顿量有下界时，时间箭头由量子力学演化自然导出。当${\cal N}$有限时，箭头不完美，因为演化可使过去态复活。在${\cal N} \rightarrow \infty$极限下，箭头由“时间之齿”固定：激发态经相互作用及大量将能量与信息携至无穷远的衰变产物所中介的、向基态的{\it 自发辐射}诱导的衰变。这适用于孤立的单个原子，且不需要与独立的大热库耦合。