时变背景涨落的实空间量子到经典转变

理解量子理论中经典行为的涌现，对于确立宇宙微波背景（CMB）中观测到的温度涨落的量子起源至关重要。我们表明，实空间方法能够在曲率扰动的首阶全面地解决量子到经典转变问题。为此，我们对二次系统的空间二分进行测试，以考察经典行为的三种不同特征之间的相互作用：i)退相干，ii)Wigner函数关于经典轨迹的峰值化，以及iii)可观测量中非对易性的相对抑制。我们从多模高斯态的协方差矩阵中提取这些特征，并主要从纠缠熵与对数经典性（log-classicality）的角度加以讨论。通过对空间子区域约化Wigner函数的相空间稳定性分析，我们确定经典性特征占主导的根本原因是发生了带隙的反转模不稳定性。尽管共轭变量的选择增强了其中某些特征，但通过纠缠熵研究的退相干是经典性涌现更强且更可靠的条件。我们以两个例子证明了在$(1+1)$维膨胀背景中标量涨落的量子到经典转变的缺失：i)类Tanh膨胀与ii)德西特（de-Sitter）膨胀。我们通过研究各正则模在晚期的演化，建立了对数经典性与粒子数之间的联系。随后我们将分析推广至$(3+1)$维的首阶涨落，表明在德西特膨胀中发生了量子到经典转变，并讨论了我们的分析在区分宇宙学模型中的相关性。