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时空曲率对量子排放的影响...
在弯曲的时空中，量子闪光导致颗粒的自发发射。著名的是，如果弯曲的时空包含事件范围，则可以通过鹰效应[1，2]来散发成对的颗粒。但是，（静态）黑洞事件范围并不是导致粒子发射的唯一“时空曲率状态”。模拟空间是有效的波介质，可以在可配置的弯曲空间上进行桌面实验[3]。除了静态黑洞[4-10]外，还可以创建例如（静态）白洞事件范围[4，6，8，11 - 15]，旋转几何形状类似于Kerr黑洞[16，17]，扩展了宇宙[18-20]或什至（静态）两个马相互作用[21，22]。对于具有静态视野的这些系统，地平线上的波浪的经典频率转移一直是传统的基准来证明模拟重力物理学，尽管也观察到了无法与地平线相关的波浪的散射[6，11，11，13，23，24]。相关的颗粒对粒子的相关对被认为是量子鹰效应的明确标志[26，27]，因此已经对流体系统进行了广泛的研究，其中已经研究了它们在各种色散方面的纠缠[28-37]。然而，这些研究并未对比地平线和无水平的自发发射，并且在其他模拟系统和许多模式中都没有做到这一点。ergo，时空曲率对重力类似物中量子发射的影响的问题出现了：是什么区别于地平线的发射（鹰效应）与地平线发射？在这封信中，我们使用分散模拟光学系统[4，6，8，12，38 - 40]证明了不同“时空曲率状态”之间的过渡。由于分散，每种频率模式在带有或不带有ho子的时空时都会经历不同的运动学。为了进一步查明物质，我们使用了一个系统，其中粒子是从一个点发出的：大约阶梯形的光学脉冲通过分散介质移动，我们在1D中考虑。脉冲强度通过光学KERR效应增加了介质的折射率N，从而产生了移动的折射率前部（RIF）。台阶下的光被增加的索引减慢，即，某些频率的光将在脉搏速度以下放慢速度并捕获到RIF中。这类似于黑洞事件范围内波的运动学[3，41，42]。在其他频率下，光线遵循不同的运动学场景（即，波浪的轨迹）。因此，这种简单的光学系统使我们能够在这些不同情况下对比量子发射。此外，存在散射的分析解决方案。我们介绍了RIF模式的所有可能的运动场景，从而解释了阶跃高度（索引变化中的幅度）和系统分布之间的相互作用如何产生时空曲率的不同状态。此外，我们使用对数负性量化了模式的两部分纠缠，这是单调的纠缠。然后，我们使用[43，44]中开发的一种分析方法来描述模式在RIF处的散射，并计算到时空曲率的每个策略中的自发发射。关键模式的纠缠光谱表示多模纠缠，这高度依赖于运动学方案。因此，我们完成了所有模式对之间在时空曲率的所有模式对之间计算的纠缠程度。
从蒸发黑洞中恢复信息
经典和量子信息可以进入黑洞的事件视野。然而，通常假定从后期出现的东西只是携带微小信息的热鹰辐射[1]。因此，当黑洞完全蒸发时，所有ingoing信息显然会永远消失。本质上是所谓的信息损失问题。图1和2中的Penrose图证明了这一点。图1描绘了一个固定的Schwarzschild（无旋转，未充电）黑洞。在这种情况下，奇异性是空间般的，很明显，从地平线内部传播的信息（沿空（或及时）的大地测量学传播无法到达外部宇宙。当黑洞蒸发时，情况不会改善，从同一图中的第二个图可以看出。类似地，图2显示了最大扩展旋转的kerr黑洞的penrose图，现在奇异性是及时的。在这种情况下，尽管信息（再次沿空射线传播）可以退出未来的视野，但仅仅是在另一个宇宙中出现的信息。换句话说，信息损失问题仍然存在于当前宇宙中。在这里可以注意两个点：i。旋转黑洞，带电的黑洞以及带电和旋转黑洞的penrose图实际上是相同的，ii。自然界中的所有黑洞（与其他天文学物体一样）都是旋转且未充电，并且发现零旋转的黑洞的概率实际上是零。明显的地平线是定时的。这得到了理论研究[2]以及最近的重力波和其他观察结果的支持[3，4]。1因此，以后我们只考虑旋转黑洞，只要它具有一定的角度动量，无论多么小，因果结构和我们的分析将在黑洞的寿命中保持有效。此外，除了在黑洞寿命的尽头，时空曲率很小，我们的结果很健壮且完全值得信赖。尤其是在本文中，我们表明，对于一个正在散发辐射的黑洞，有一个经典的通道可以通过该通道，并且遵循上述推理，它提供了从其内部恢复的信息延长的窗口。在此过程中，黑洞当然会收缩，但是由于信息和相关物质的额外流量，因此比鹰辐射的预测更快。我们还将在计算中允许非零电荷Q，因为这不会引起任何额外的并发症。我们通过为上述过程构造Penrose图来演示上述内容。并证明以下内容：1。立即围绕r = 0的区域是及时的，2。结果1和2意味着源自黑洞中心附近任何地方到明显的地平线的任何零用测量学。这反过来为经典或量子信息提供了从黑洞逃脱的途径。在任何试图解决信息损失问题的尝试中，必须考虑大量信息。最重要的是，逃避信息不是热的事实。
黑洞-Bhavay Tyagi
要仔细理解这些论点，我们首先需要理解一个依赖于观察者的思想实验。2012 年，Almheiri、Marlot、Polchinski 和 Sully (AMPS) 提出了一个思想实验，描述了观察者进入黑洞时会经历什么。回想一下量子场论中的事实，QFT 真空具有大量的短程纠缠。这意味着当观察者接近事件视界并且看到霍金光子从视界出现时，事件视界内就会有一个纠缠光子。可以将其想象为视界周围的一堆贝尔对。现在，如果观察者在穿过视界时没有看到这些贝尔对，他们就看不到平滑的时空，而是看到一堵普朗克能量光子墙，这堵光子墙会瞬间将它们瓦解 [9]。这就是所谓的防火墙。
信息论对扩展的含义
最小的信息单位是比特，即二进制单位，其值为 0 或 1。在计算机科学中，这通常对应于对象的状态，即高或低，例如，单个像素的状态可以描述为开或关。换句话说，可以使用一个信息位来描述该像素的状态。此外，如果要抛硬币，只需要一个信息位来描述抛硬币的结果，0 可以表示反面，1 可以表示正面。下一节中将推导的贝肯斯坦边界是由雅各布·贝肯斯坦发现的，它提供了描述包含在半径为 𝑅 的球体中的物理系统所需的信息上限，直至量子水平。贝肯斯坦边界一直受到天体物理学家和宇宙学家的特别关注，最著名的是斯蒂芬·霍金，他发现描述黑洞所需的信息恰好等于贝肯斯坦边界。该项目从普朗克单位和哈勃常数的角度研究贝肯斯坦边界以及由此得出的结论。
量子霍尔界面中黑洞信息悖论的简单模拟
过去几十年来，黑洞信息悖论一直备受争议，但尚未得到完全解决。因此，人们希望在简单且可通过实验获得的系统中找到该悖论的类似物，这些系统的解决可能有助于解决这个长期存在的基本问题。在这里，我们识别并解决了 Halperin-331 和 Pfaf 态之间量子霍尔界面中明显的“信息悖论”。当 Abel 331 准粒子穿过界面进入非 Abel 普法夫态时，其伪自旋自由度携带的信息会被打乱，无法进行局部测量；从这个意义上说，普法夫区域是黑洞内部的类似物，而界面的作用类似于黑洞视界。我们证明，一旦“黑洞”蒸发，准粒子返回 331 区域，“丢失”的信息就会恢复，尽管是高度纠缠的形式。这种恢复可以通过这些准粒子所携带的熵的佩奇曲线来量化，这些准粒子是霍金辐射的类似物。
膨胀黑洞背景中的真正 N 部分纠缠和分布式关系
摘要 随着信息任务的复杂性，二体和三体纠缠已经不能满足我们的需要，我们需要更多的纠缠粒子来处理相对论量子信息。本文研究了dilaton黑洞背景下Dirac场的真正N体纠缠和分布关系，给出了弯曲时空中所有物理上可及和不可及纠缠的一般解析表达式。我们发现，可及的N体纠缠随着黑洞dilaton的增加表现出不可逆的退相干，而不可及的N体纠缠则从零单调或非单调增加，取决于可及到不可及模式的相对数量，这与二体和三体纠缠中不可及纠缠只单调增加的情况形成了鲜明的对比。我们还发现了弯曲时空中可及和不可及的 N 部分纠缠之间的两种分布关系。这些结果让我们对霍金辐射有了新的认识。
黑洞信息悖论的简单模拟......
过去几十年来，黑洞信息悖论一直备受争议，但尚未得到完全解决。因此，人们希望在简单且可通过实验获得的系统中找到该悖论的类似物，这些系统的解决可能有助于解决这个长期存在的基本问题。在这里，我们识别并解决了 Halperin-331 和 Pfaffian 态之间量子霍尔界面中明显的“信息悖论”。当阿贝尔 331 准粒子穿过界面进入非阿贝尔 Pfaffian 态时，其伪自旋自由度携带的信息会被打乱，无法进行局部测量；从这个意义上说，Pfaffian 区域是黑洞内部的类似物，而界面的作用类似于黑洞的视界。我们证明，一旦“黑洞”蒸发，准粒子返回 331 区域，“丢失”的信息就会恢复，尽管是高度纠缠的形式。这种恢复可以通过这些准粒子所携带的熵的佩奇曲线来量化，这些准粒子是霍金辐射的类似物。
j.physletb.2024.138991.pdf
编辑：B. Balantekin 前期研究表明，环境的退相干通常会对史瓦西黑洞中的量子关联产生负面影响。本文发现，广义振幅阻尼（GAD）通道的退相干对狄拉克场的量子相干性既有正影响，也有负影响，即环境的退相干不仅可以降低史瓦西时空中的量子相干性，还可以增加量子相干性。这一结果推翻了环境的退相干只能破坏弯曲时空中的量子相干性的普遍看法。此外，还首次观测到另一个新奇现象：随着霍金温度T的增加，物理上不可接近模式的QFI从无穷大迅速衰减到0，这可能提供一种检测粒子是否进入物理上不可接近区域的方法。这一结果可能为探索和分析黑洞提供一个新视角。
用概率时空解决信息悖论
霍金描述黑洞信息悖论已经 50 年了。研究发现，黑洞辐射和随后的黑洞蒸发相结合会使被困住的信息消失，这违反了量子信息守恒定律。从那时起，人们进行了许多尝试来解决这一悖论。本文简要回顾了所有这些尝试都存在重大缺陷，这意味着该悖论仍未得到解决。一种相对较新的宇宙学理论提供了一种解决方案，尽管它并非为此目的而开发。该理论名为概率时空理论 (PST)，与所有现行宇宙学理论相比，它首先改变了一个基本假设。时空不再被视为空洞或其他实体的容器，而是被视为宇宙中最基本的实体，由能量碎片组成，并且（根据守恒定律）无法毁灭。描述了 PST 在解决信息悖论中的潜在贡献，并发现时空概念化的单一变化会导致悖论的消失而不是信息的消失。
从零中提取能量的理论装置...
摘要 — 本研究提出了一种能够从零点能量 (ZPE) 场中提取能量的装置的理论公式和设计。通过整合霍金辐射、量子信息论和量子场论的原理，我们提出了一种新的能量提取机制。该装置具有一个事件视界模拟器和一个能量提取机制，旨在利用量子涨落，类似于黑洞附近的条件。我们通过严格的数学公式验证了该设计，包括 ZPE 的正则化技术以及与核聚变和裂变过程的相似性。此外，通过将封闭系统视为暗物质黑洞并采用非交换几何，该装置探索了物质和能量的奇异状态。这些先进的理论构造对于保持量子相干性和实现有效的能量提取至关重要。该设计采用了尖端材料和超导技术，量子信息处理确保遵守能量守恒。这项研究的潜在影响是巨大的，为能源生产提供了一种可持续的革命性方法。未来的技术进步和持续的研究对于实际实现至关重要，为未来能源技术的重大贡献铺平了道路。