Научная статья 2026 Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

Cosmic lockdown: when decoherence saves the universe from tunneling

Robson Christie, Jaewoo Joo, Greg Kaplanek, Vincent Vennin, David Wands

Том: 2026 Выпуск: 09 Страницы: 125 IOP Publishing
DOI: 10.1088/1475-7516/2026/09/125 ↗

Аннотация

Abstract We investigate how quantum decoherence influences the tunneling dynamics of quantum fields in cosmological spacetimes. Specifically, we study a scalar field in an asymmetric double-well potential during inflation, coupled to environmental degrees of freedom provided by a continuum of spectator fields. This setup enables a systematic derivation of both Markovian and non-Markovian master equations, along with their stochastic unravelings, which we solve numerically. We find that, while decoherence is essential for suppressing quantum interference between vacua, its impact on the relative vacuum populations is limited. Fields heavier than the Hubble scale relax adiabatically toward the true vacuum with high probability, while lighter fields exhibit non-adiabatic enhancements of false-vacuum occupation. Once the system has decohered, quantum tunneling between vacua becomes strongly suppressed, effectively locking the system into the stochastically selected local minimum. This “cosmic lockdown” mechanism is a manifestation of the quantum Zeno effect: environmental monitoring stabilizes enhanced false-vacuum occupation for light fields by preventing them from tunneling.

Статьи по этой публикации

1
Основная статья 06.10.2026

Квантовый эффект мог «запереть» Вселенную в ее нынешнем состоянии

Почему наша Вселенная находится именно в том физическом состоянии, которое мы наблюдаем сегодня? На первый взгляд вопрос кажется почти философским, однако в квантовой теории поля он имеет вполне конкретный смысл. Поле может существовать в нескольких энергетиче…

Читать статью →
× Progressive Web App | Add to Homescreen

Чтобы установить это веб-приложение на свой iPhone/iPad, нажмите значок. Progressive Web App | Share Button А затем «Добавить на главный экран».

× Установить веб-приложение
Mobile Phone
Офлайн – нет подключения к Интернету