XiaoMi-AI文件搜索系统
World File Search System黑洞
黑洞信息之谜与量子德菲内蒂定理
摘要：黑洞信息之谜源于广义相对论与量子理论对黑洞辐射性质的结论存在差异。根据霍金最初的论证，辐射是热的，因此其熵会随着黑洞的蒸发而单调增加。相反，由于量子理论中时间演化的可逆性，辐射熵应该在一定时间后开始减小，正如佩奇曲线所预测的那样。基于复制技巧的新计算证实了这种减小，并揭示了其几何起源：复制品之间形成的时空虫洞。在这里，我们从量子信息论的角度分析了这些结论与霍金最初结论之间的差异，特别是使用了量子德菲内蒂定理。该定理意味着存在额外的信息 W，它既不是黑洞的一部分，也不是辐射的一部分，而是起着参考的作用。通过复制技巧获得的熵可以被识别为以参考 W 为条件的辐射的熵 S ( R | W )，而霍金的原始结果对应于非条件熵 S ( R )。熵 S ( R | W ) 在数学上是集合平均值，在对 N 个独立准备的黑洞进行实验时，它获得了操作意义：对于较大的 N ，它等于它们联合辐射的归一化熵 S ( R 1 · · · RN ) / N 。这个熵和 S ( R ) 之间的差异意味着黑洞是相关的。因此，复制虫洞可以被解释为这种相关性的几何表示。我们的结果还表明广泛使用的随机幺正模型可以扩展到多黑洞，我们通过非平凡检验支持了这一点。
量子黑洞（C004561）
黑洞是宇宙中最神秘的物体之一，但原则上人们对其了解甚少。从根本上理解黑洞及其视界需要将量子力学与广义相对论统一起来，这已被证明是一个非常困难的问题。在本课程中，我们将开发量子黑洞理论的各个方面。从对经典广义相对论中黑洞的彻底分析开始，我们介绍物质场的量子方面，并探索霍金和 Unruh 辐射，从而导致贝肯斯坦-霍金熵和臭名昭著的黑洞信息悖论。理解这两者需要超越经典引力。本课程概述了量子引力方法（例如弦理论）并强调了其中的困难。在最后一章中，本课程探讨了最近关于完全可解的低维量子引力模型的主题。特别是，Jackiw-Teitelboim (JT) 2d 伸缩子引力描述了高维黑洞物理学的近视界近极值状态。此外，学生将进行一个研究项目（以小组形式），并向同学们展示和解释这个令人兴奋的研究领域的一个主题，例如引力冲击波、黑洞膜范式、广义第二定律、量子JT引力、低维引力中的欧几里得虫洞......本课程是对每隔一年提供的“全息摄影”课程的补充。
全息术、黑洞和信息论
该学院将重点关注理论高能物理的最新发展，包括 AdS/CFT 对应及其影响、黑洞的量子描述以及量子信息理论在量子场论和量子引力中的应用。该学院主要面向博士生、博士后和高年级本科生。注册费免费。
从量子信息到黑洞
摘要 量子计算复杂度估计了从基本操作构建量子态的难度，这是量子计算中最重要的问题。令人惊讶的是，这个量也可以用来研究一个完全不同的物理问题——黑洞内部的信息处理。量子计算复杂度被建议作为全息词典中的一个新条目，它扩展了几何和信息之间的联系，并解决了黑洞内部为什么会长时间增长的难题。在这篇教学评论中，我们介绍了尼尔森倡导的几何复杂性方法，并展示了如何使用它来定义一般量子系统的复杂性；特别是，我们关注 QFT 中的高斯态（纯态和混合态）以及某些类的 CFT 态。然后，我们提出了全息对应中与引力量的推测关系，并讨论了几个测试了不同版本猜想的例子。我们强调了混沌系统中的复杂性、混沌和混乱之间的关系。最后，我们讨论了未解决的问题和未来发展方向。本文是为 EPJ-C Frontiers in Holographic Duality 特刊撰写的。
模拟量子粒子落入黑洞
在本文中，我们构建了一个可解的球形黑洞内部量子动力学玩具模型，该模型具有下降球形标量场激发。我们首先讨论了当关注深层内部区域 r ≪ M（包括奇点）时，如何使用无质量标量场的康托夫斯基-萨克斯解来模拟发射霍金辐射的实际黑洞的量子引力动力学的某些方面。此外，我们表明，在 r ≪ M 范围内，在合适的变量中，KS 模型在经典和量子层面上都变得精确可解。重新审视受圈量子引力启发的量子动力学。我们提出了一种自然的聚合物量化，其中旋转群轨道的面积 a 被量化。聚合物（或圈）动力学与远离奇点的薛定谔动力学密切相关，具有从聚合物处理中自然出现的连续极限形式。与质量相关的狄拉克可观测量被量化，并显示具有与所谓的 ϵ 扇区相关的无限退化。这些的适当连续叠加是基本希尔伯特空间中明确定义的分布，并满足连续薛定谔动力学。
量子强宇宙审查和黑洞蒸发
猜想（量子强宇宙审查）设 S 为（不一定是全局双曲）时空 ( M , g ab ) 的严格偏柯西曲面，设 D ( S ) 为其依赖域。（ D ( S ) , ^ g ab ）本身可以看作是一个全局双曲时空，其中 ^ g ab = ψ − 1 ∗ g ab ，ψ : D ( S ) → ψ ( D ( S )) ⊂ M 是等距嵌入。设 A 是定义在 ( M , g ab ) 上的 F 局部量子场论，设 B 是同构于 A ( M ; D ( S )) 的 ( D ( S ) , ^ g ab ) 上的量子场论。设 ω : B → C 是一般的纯 Hadamard 态。那么，一般来说，不存在将 ω 扩展至 Hadamard 状态 ω : A ( M ; D ( S )) → C 的情况。
量子强宇宙审查和黑洞蒸发
辐射。然而，这种辐射只取决于黑洞的几何特性，完全由其质量、电荷和角动量表征，而不取决于最初形成黑洞或进入黑洞的物质的细节。详情见图1。在图1所示的黑洞蒸发过程中，I − 处的初始纯内态（例如，在形成黑洞的下落物质的经典配置周围“达到峰值”的相干内态）与 I + 处的最终外态是酉不等价的，后者必然是混合的，因为 I + 不是蒸发前区域的柯西曲面，这一点在过去已经多次被争论过（例如参见 [ 4 ]）。这就是黑洞信息丢失之谜，简洁地表述为在半经典蒸发图中，最初的蒸发前纯态可以演化为蒸发后混合态的情况。因此，量子决定论似乎失败了（大致称为信息丢失——我们将继续使用这个术语）。有多种方法可以缓解或解决这个难题，但这些方法都不是定论。例如，请参阅[3-6]中的一些有趣的观点和历史记载。我们的目的是论证，与通常的民间传说相反，标准的半经典论证不会导致信息丢失。相反，有强有力的证据表明，量子强宇宙审查似乎阻止了对蒸发最后阶段的真正半经典描述。此外，我们认为，如果从表面上看，半经典引力表明最终奇点的形成，而不是图 1 中的柯西视界，并且没有
探索黑洞模仿：广告的电磁和重力签名黑色壳
我们研究抗 - de Seitter（ADS）黑色壳（也称为Ads Black Bubbles）的电磁和重力特性 - 一类量子重力动机的黑洞模拟物，在经典限制中被描述为物质的超级壳壳。我们发现它们的电磁特性与黑洞非常相似。然后，我们讨论这些物体与黑洞可区分的程度，包括黑色壳模型内的内在兴趣，以及作为外来紧凑型物体（ECOS）其他类似努力的指南。我们研究光子环和透镜带特性，与非常大的基线干涉法（VLBI）观测值有关，以及引力波可观测值 - Eikonal极限中的准模式和非静态潮汐壳的静态潮汐壳（与正在进行和即将来临的Gravitation Gravitation Waver toughational Wave观测）相关。
新兴时空、全息、黑洞熵、复杂性和信息结构的统一理论
我们提出一个离散的信息基底作为基础层，时空结构、标准模型规范对称性、黑洞熵、全息对偶性和综合复杂性度量由此产生。我们将基底构建为具有明确定义的局部更新规则的四维晶格系统。通过使用重正化群 (RG) 分析系统，我们证明了洛伦兹不变性可以在低能量下出现。通过将基态表示为张量网络，我们将出现的大尺度几何连接到全息对偶，从而重现纠缠熵的 Ryu-Takayanagi 公式。离散视界上的组合微态计数得出贝肯斯坦-霍金黑洞熵定律。此外，我们定义了一个与综合信息理论的 Φ 一致的综合复杂性度量，将复杂性定义为底层因果结构的突发属性。特殊极限重现了已知的理论，例如圈量子引力 (LQG) 和因果集理论，强调这些框架是更基本基础的涌现现象。最后，我们讨论了哥德尔不可判定性和认识论极限，它们是复杂的涌现行为的自然结果。这项工作将涌现定位为将基础物理学的多个方面编织在一起的统一概念。
黑洞和半经典量子引力
自然界中实现的广义相对论的紫外完备性尚不清楚。弦理论是一个强有力的候选者，尽管不是唯一的候选者。但是，即使我们不知道紫外完备理论，我们也可以问，与我们在低能下观察到的现象的一致性如何制约量子引力。相反，任何候选的量子引力基本理论都必须能够解释所有低能现象，我们希望测试这种能力。黑洞可能是这些问题表现出来的最简单的系统，因此它们代表了量子引力的完美试验场。由于它们发挥的作用类似于氢原子在 20 世纪初量子力学发展中发挥的作用，因此人们经常说黑洞是量子引力的氢原子。