Emergent Unitarity from Non-Isomorphic Quantum Time Evolution

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Authors: Charles Gonçalves
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Abstract

Este trabalho propõe um enquadramento fenomenológico no qual a evolução quântica não ocorre em um espaço de Hilbert fixo, mas em uma família dependente do tempo de espaços de Hilbert crescentes. Motivado por considerações cosmológicas e pela natureza não estacionária do universo, o formalismo substitui a unitariedade global por uma descrição em termos de canais quânticos entre espaços de estados não isomórficos, preservando, no entanto, a unitariedade como uma propriedade local efetiva. É introduzido um postulado de quasi-isomorfia local, que formaliza o sucesso empírico da mecânica quântica padrão em experimentos de curta duração e pequena extensão temporal. Nesse contexto, a unitariedade emerge como uma característica aproximada e localizada da dinâmica, e não como um princípio global fundamental. O crescimento do espaço de estados conduz naturalmente a um mecanismo estrutural de desvio da unitariedade, conceitualmente distinto da decoerência ambiental tradicional. O trabalho oferece uma nova interpretação para a perda de coerência em sistemas quânticos, prevendo o surgimento de fenômenos de leakage estrutural que não podem ser eliminados apenas por melhorias no isolamento ambiental. São discutidas implicações diretas para a correção de erros e para a escalabilidade da computação quântica, e um toy model explícito com crescimento discreto do espaço de Hilbert é apresentado para ilustrar o mecanismo proposto. Este estudo se insere no contexto dos fundamentos da mecânica quântica, com potenciais conexões com cosmologia, informação e a estrutura conceitual da evolução temporal em teorias quânticas.

Fields of Study & Subjects

Black Holes and Theoretical Physics Noncommutative and Quantum Gravity Theories Quantum Mechanics and Applications

Publication details

Journal / source
Zenodo (CERN European Organization for Nuclear Research)
Publication date
3 February 2026
Language
EN
Document type
Thesis