德西特空间的量子热力学

我们考虑嵌入于膨胀三维空间 $\mathbf x$ 中、在宇宙时间 $t$ 下演化、与无质量量子场弱耦合的开放量子系统的局域物理。我们推导了该系统非幺正演化的相应马尔可夫主方程，并证明对于哈勃参数 $h =$ const. 的德西特空间，背景场充当温度为 $T_{\rm dS} = h / 2 \pi$ 的物理热浴。该热浴的能量密度服从斯特藩-玻尔兹曼定律 $\rho_{\rm dS} \propto h^4$。我们评述这些结果如何厘清德西特空间的热力学，并支持先前关于其在红外区不稳定性的论证。宇宙学含义在 accompanying letter 中考虑。