A Paradox and its Resolution Illustrate Principles of de Sitter Holography
本文通过解决半经典引力与 de Sitter 空间静态补丁全息描述在关联函数性质上的悖论,阐明了 de Sitter 全息原理,指出时间反演规范对称性与量子参考系是化解该矛盾的核心。
2023-04-02 hep-th
UV Effects and Short-Lived Hawking Radiation: Alternative Resolution of Information Paradox
National Taiwan University(国立台湾大学);National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心)
本文提出通过弦论中的紫外效应,使霍金辐射在混乱时间终止,从而解决黑洞信息悖论,采用两个玩具模型展示早期辐射终止导致黑洞保持经典特性。
2024-11-25 hep-th
The Paradox of Virtual Dipoles in the Einstein Action
纯爱因斯坦四维量子引力的函数积分承认异常大且持久的“偶极涨落”,该涨落由具有Int d ^4x Sqrt{g(x)} Tr T(x)= 0性质的虚源产生。这些涨落在宏观尺度上也会存在,并带来矛盾的后果。我们列出了它们的一般特征,并给出了可能的抑制过程的数值估计。
2000-06-08 hep-th
Failure of the split property in gravity and the information paradox
在普通的量子场论中,“分裂性质”意味着系统的状态可以独立地在柯西切片及其补片的有界子区域上指定。这一性质不适用于引力理论,在引力理论中,柯西切片边界附近的观测值唯一地确定了整个切片上的状态。信息悖论的原始表述明确地假设了分裂属性,我们遵循这个假设来隔离霍金论证中的精确错误。一个类似的假设也支持了Mathur和AMPS的一夫一妻制悖论。最后,同样的假设被用来支持共同的想法,黑洞外的区域的纠缠熵应遵循佩奇曲线。正因为如此,佩奇曲线的计算只能在非标准引力理论中进行,包括非引力浴和大质量引力子。细粒度的熵在${\cal I}^{+}$不服从佩奇曲线蒸发黑洞在标准的引力理论,但我们讨论的粗粒化的可能性,可能会导致在这种情况下的佩奇曲线。
2021-10-11 gr-qc hep-th
Paradoxes before the paradox: surface gravity and the information loss problem
本研究探讨信息丢失悖论的表述前提,发现在球对称动力学背景下,表面引力的两种主要推广形式不一致且均不对应近热辐射,从而指出标准形式的信息丢失问题无法自洽提出。
2024-08-18 gr-qc hep-th
Resolution to the firewall paradox: The black hole information paradox and highly squeezed interior quantum fluctuations
Almheiri、Marolf、Polchinski和Sully认为,对于一个一致的黑洞蒸发过程,一个足够老的黑洞的视界应该被一个“防火墙”所取代,在这个“防火墙”处,一个下落的观察者会燃烧起来,这显然会导致违反等效原理。我们提出,一旦一个外向霍金粒子的下落伙伴接近一个黑洞奇点,它的经验退相干和它的纠缠与外向霍金粒子的损失。这意味着我们将不再需要防火墙来避免黑洞信息悖论。
2017-09-05 gr-qc hep-th
No firewalls in quantum gravity: the role of discreteness of quantum geometry in resolving the information loss paradox
在量子引力的研究中,时空起源于基本离散结构的粗粒化,黑洞的形成和随后的蒸发可以用幺正演化来描述,而不会遇到标准残余物方案或假设信息在蒸发时随辐射而出现的方案(防火墙和互补性)所遇到的问题。最终态通过与基本的前几何结构(在惠勒的意义上)的相关性而被纯化,这些结构在这种方法中是可用的,并且像底层时空编织中的缺陷一样,可以携带零能量。
2015-01-27 gr-qc hep-th
The information paradox
引力与黑洞所代表的量子相干性之间的不相容性,应该用包含引力的自洽量子理论作为超弦理论来解决。尽管在这个意义上有许多令人鼓舞的结果,但我在这里质疑人们对这个悖论的天真解决方案的普遍感觉。并指出非平凡的物理可能性,其解决方案,建议由弦论,并可能在其背景下进一步研究。
2006-12-14 gr-qc hep-th
Diffeomorphism invariance and the black hole information paradox
我们认为,解决黑洞信息悖论在于一个适当的帐户的影响,希尔伯特空间和观测量的量子引力的同态不变性。本文大部分采用了渐近反德西特时空的设置,但在正则量子引力的框架下,没有调用AdS/CFT对偶。我们提出了Marolf的论点,边界幺正性是一个后果的同胚不变性,并表明,其未能适用于在经典极限的结果缺乏解析性,没有量子对应。我们认为,边界么正性导致了{ \it边界信息悖论},它概括了黑洞信息悖论,并出现在几乎任何散射过程。我们提出了一个解决方案,涉及运营商的边界代数冗余编码信息的物理散装,并解释为什么这样的冗余不需要违反代数无克隆定理。我们还认为,infaller悖论,这激发了黑洞视界的防火墙假设,是不适定的量子引力,因为它忽略了希尔伯特空间的性质和观测量在量子引力的本质方面。
2019-05-07 gr-qc hep-th
A resolution of spacetime singularity and black hole paradoxes through avoidance of trapped surface formation in Einstein gravity
时空奇点的出现表明爱因斯坦引力理论在这些极端状态下的崩溃。我们在这里考虑的奇异性问题和各种黑洞悖论在经典和量子水平。指出在连续的引力坍缩过程中避免形成俘获面是解决这些问题的可能途径。构造了一类实现这种可能性的理想流体坍塌模型。而云内部的压力可能是负的,满足弱能量条件。随着引力坍缩过程的发展,坍缩的恒星辐射出其大部分物质,以避免形成陷阱面和时空奇点。坍缩的内部匹配到一个广义Vaidya时空的外部来完成模型。
2005-04-05 gr-qc hep-th
A Toy Model of the Information Paradox in Empty Space
信息悖论的一个尖锐版本涉及在黑洞蒸发过程中似乎违反了纠缠的一夫一妻制。我们在空的anti-de Sitter空间中构造了一个类似的悖论。在定域量子场论中,定域于相互类空区域的算符之间的贝尔关联是单配的。我们表明,通过控制计算,这一属性可以违反一个1阶的因素在引力理论。这个例子表明,在量子引力中,看似违反纠缠一夫一妻制的行为,可能只是对定域性的微妙违反。
2019-03-04 gr-qc hep-th
Why Black Hole Information Loss is Paradoxical
我区分了两个版本的黑洞信息丢失悖论。第一个原因是在一个完全蒸发的黑洞的时空中,幺正性明显失效,它似乎是非全局双曲的;这是基础和半流行文献中最常讨论的悖论版本,称之为“悖论”的理由并不令人信服。但第二个问题则来自于对黑洞蒸发的完全统计力学解释与推导霍金效应时所用的量子场论描述之间的冲突。这个版本的悖论在黑洞完全蒸发之前很久就出现了,似乎是在量子引力中扮演核心角色的版本,并且是真正的悖论。在解释的悖论,我讨论了最近的工作AdS/CFT的双重性和“防火墙悖论”的影响,并得出结论,如果有什么矛盾现在尖锐。这篇文章是写在一个(相对)介绍性的水平,并没有假设先进的知识量子引力。
2018-06-13 gr-qc hep-th
Overcounting of interior excitations: A resolution to the bags of gold paradox in AdS
在这项工作中,我们调查如何单边和永恒的黑洞在AdS可以主机在其内部的大量的半经典激发,这似乎是没有反映在贝肯斯坦霍金熵。除了熵的悖论,我们认为,这种激发使用有效场论的治疗也违反了黑洞的预期光谱特性。我们认为,这些谜团之所以得以解决,是因为表面上正交的半经典体激发之间有很小的内积,因此,大量的半经典激发可以用描述黑洞内部的希尔伯特空间来构造.我们证明了在对偶CFT描述中不存在佯谬,并对导致佯谬的初始体态进行了评论。此外,我们证明了我们提出的解决方案的背景下,小$N$玩具矩阵模型,在那里我们模拟这些大量的激励建设。最后,我们讨论为什么这个决议是特殊的黑洞。
2020-11-29 gr-qc hep-th
The Devil in the (Implicit) Details. On the AMPS Paradox and its Resolution
黑洞信息丢失悖论一直是黑洞物理学研究最多、最吸引人的方面之一。在其最新的化身,它采取了防火墙悖论的形式。在本文中,我们首先给出了一个概念导向的悖论介绍,基于因果结构的概念。然后,我们提出了一个可能的战略,其决议,并看到它背后的核心思想是,有连接,是非本地的半经典物理,这必须考虑到当研究黑洞。我们看到如何具体实施这一战略在一些物理模型连接到ER=EPR猜想。
2021-08-04 gr-qc hep-th physics.hist-ph
The Higgs field and the resolution of the Cosmological Constant Paradox in the Weyl geometrical Universe
轻子的标准电弱理论和时空外尔变换的共形群是广义相对论的共形协变标量张量理论的核心,该理论旨在解决现代物理学中最有趣的谜团:宇宙学常数悖论(以下简称:λ悖论)。自发对称性破缺过程中的希格斯机制通过有效势V(eff)提供了基本粒子的某些相关性质与宇宙的暗能量含量之间的形式联系。外尔几何的不可积应用导致普罗卡方程占矢量介子的动力学提出作为暗物质的最佳候选人。本文根据普朗克任务的最新实验数据,估算了宇宙中的平均真空能量密度和“宇宙学常数“。对所有的指数暴胀势都得到了悖论的解,并与实验结果相一致。理论结果:Lambda=6| V(eff)|表明,悖论是由两个大的抵消功能的标量场有助于V(eff)之间的代数失配。讨论了宇宙的临界稳定性。
2018-02-26 gr-qc hep-th
Dirichlet Baths and the Not-so-Fine-Grained Page Curve
提出了一种计算引力膜上纠缠熵的双全息方法。它涉及一个Ryu-Takayanagi曲面与Dirichlet锚定条件。在膜世界宇宙学中,一个相关的方法在arXiv:2007.06551中使用过。在那里,处方自然地计算了一个共同运动的纠缠熵,并被认为解决了宇宙学中黑洞的信息悖论。在本文中,我们表明,狄利克雷处方导致合理的结果,当应用到最近研究的楔形全息设置与重力浴。信息悖论的本质及其在狄利克雷问题中的解决,可以从两个膜上和锚定位置上的引力强度的角度来自然理解。通过将锚滑动到缺陷处,我们证明了重力从锚处扩散的极限是连续的--换句话说,就岛屿物理学而言,锚上的弱重力与没有重力是相同的。膜上的弱引力区和(中等)强引力区被“狄利克雷墙”隔开。我们发现各种极端表面之间存在着错综复杂的相互作用,每当出现信息悖论时,就会有一个岛屿来拯救我们。这是尽管在光谱中存在无质量的引力子。整体的物理学与引力变得“更全息”的口号是一致的,因为它变得更强。我们的观察加强的情况下,传统的佩奇曲线确实是有意义的,在讨论信息悖论在平坦的空间。我们在足够高的维度下工作,使得引力子是非平凡的,我们的结果与arXiv:2005.02993和arXiv:2007.06551中关于引力浴的讨论一致。
2021-08-02 hep-th
Encoding beyond cosmological horizons in de Sitter JT gravity
黑洞事件视界和宇宙学的事件视界有许多共同的性质,这使得我们很自然地要问,我们最近在理解黑洞方面的进展是否可以推广到宇宙学。为此,我们讨论了一个悖论,如果观察者可以访问什么是超越他们的宇宙视界以同样的方式,他们可以访问什么是超越黑洞视界。特别是,具有不同视界的不同观测者可能会对时空的同一部分进行编码,这违反了量子力学的不可克隆定理。这个悖论恰恰是由于宇宙视界与黑洞视界最大的不同--宇宙视界与引力的依赖性--尽管我们将论证引力路径积分在受控的例子中避免了这个悖论。
2022-09-26 gr-qc hep-th
Origin of the blackhole information paradox
本文认为黑洞信息佯谬起源于将黑洞几何严格经典化。进一步论证了具有视界的经典弯曲空间中的量子场论是一个不适定问题。如果允许几何以量子力学的方式波动,那么视界实际上就消失了。只有在经典极限下,当黑洞的康普顿波长与其史瓦西半径之比为零时,才出现尖锐的视界。当物质坍缩形成黑洞时形成的强引力区域对整个时空都是可见的,必须用强引力的微观理论来描述。这些论点意味着信息悖论从涉及物理学基本原理的悖论降级为描述最高密度物质如何引力的问题。
2012-09-12 gr-qc hep-th
A Brief History of Hawking's Information Paradox
本文介绍霍金的信息佯谬和最近提出的一个解决方案,明确的计算表明黑洞上存在量子毛发,这意味着外部引力场的量子态依赖于黑洞的内部状态。简单的量子力学则意味着霍金辐射的振幅依赖于内部状态,从而导致一个纯粹的最终辐射状态,保持幺正性,重要的是,违反了一个因式分解假设,这是核心的原始悖论。黑洞信息被编码在辐射的纠缠宏观叠加态中。
2022-07-18 hep-th
Boundary unitarity and the black hole information paradox
无论是AdS/CFT对偶性,还是从量子引力出发的更一般的推理,都指向一个总是酉演化的边界观测量的丰富集合。由这些观测量描述的物理量子引力态必须是空间同形和Wheeler-deWitt约束的解,这意味着状态空间不能分解为局域自由度的张量积。黑洞S-矩阵的幺正性意味着视界附近存在一个高量子态的“防火墙”论证就是基于这样一种因式分解,因此在量子引力中是不适用的。事实上,在边界么正性和事件视界的规则性之间似乎并没有冲突。
2021-11-04 gr-qc hep-th
What the information paradox is {\it not}
关于黑洞信息佯谬及其解决,目前还存在许多困惑。我们首先给出悖论的精确表述,分为四个步骤A-D。然后,我们研究解决悖论的几个建议。我们注意到,在每一种情况下,这四个步骤中的一个步骤都被忽略了,因此该建议并没有真正针对悖论的本质。最后,我们对模糊球结构作了简要的总结,并认为它解决了弦论中的悖论。这个解析包含了一个深刻的教训--量子引力的相空间是如此之大,以至于路径积分中的测度可以与经历引力坍缩的宏观物体的经典作用量竞争。
2011-08-03 gr-qc hep-th
Black Holes in Quantum Gravity
本文综述了近年来在量子引力中应用有效场论方法研究黑洞的一些结果,特别是唯一的有效作用量。黑洞是一种复杂的物理物体,它不仅有温度,而且有压力。此外,它们有量子头发,这为黑洞信息悖论提供了解决方案。
2022-02-05 hep-th
Snowmass White Paper: Micro- and Macro-Structure of Black Holes
黑洞信息悖论为未来的量子引力理论提供了一个严格的检验。弦论在解决这个悖论方面取得了重大进展,并导致了模糊球和微观几何程序。这些程序的中心论点是,只有弦论有足够多的自由度来解决黑洞的微观结构,视界和奇点是试图用一个自由度太少的理论来描述引力的人工产物,而这个理论不能解决物理学问题。在弦论中,模糊球和微态几何将黑洞重新塑造成无视界、无奇性的物体,不仅解决了这个悖论,而且为底层的微观结构提供了新的见解。我们给出了这种方法的概述,总结其现状,并描述了未来的前景和见解,现在触手可及。
2022-03-09 hep-th
Classical paradoxes of locality and their possible quantum resolutions in deformed special relativity
在变形或双狭义相对论(DSR)中,洛仑兹群对动量本征态的作用被变形,以保持最大动量或最小长度,假设等于普朗克长度。讨论了粒子在Kappa-Minkowski时空中传播的经典和量子动力学,以考察经典动力学中出现的一个明显的定域性佯谬。这是因为粒子的时空位置的洛伦兹变换取决于它们的能量,因此由两个或多个粒子的重合定义的局部事件是否发生似乎取决于观察者的参照系。在这里,它提出的悖论只出现在经典的图片,并可能解决时,考虑到量子动力学。如果是这样的话,明显的悖论就会出现,因为研究普朗克常数为零但普朗克长度不为零的物理学是不一致的。这可能是相关的现象学,如观察费米,因为在领先的顺序有一个直接和随机依赖的到达时间的能量,由于额外的传播波包。
2010-07-05 gr-qc hep-th
Navigating the Conjectural Labyrinth of the Black Hole Information Paradox
该研究围绕黑洞信息悖论与防火墙悖论展开,结合ER = EPR猜想、AdS/CFT对偶及调和广义相对论与量子力学的研究成果,对相关悖论做了全面分析,为探索量子引力统一理论提供参考。
2023-10-05 hep-th physics.hist-ph
Insights and possible resolution to the information loss paradox via the tunneling picture
本文研究了霍金辐射的WKB/隧穿图中的信息损失佯谬。在隧穿图中,可以获得$\hbar$中所有阶的隧穿幅度。然而,所有超出最低半经典项的项都涉及未知常数。尽管如此,我们发现,人们仍然可以在$\hbar$中得到对霍金辐射的所有阶数的有趣限制:(i)仅考虑量子校正,光谱对所有阶数保持热。因此,量子修正本身并不能解决信息丢失悖论。(ii)第一个量子修正给出了辐射的温度,当黑洞的质量为零时,辐射的温度也为零。包括高阶校正改变了一阶校正的这个好结果。(iii)最后,我们表明,通过考虑量子修正和反反应,在特定条件下,有可能解决的信息悖论,通过有黑洞完全蒸发与信息进行了相关的出射辐射。
2011-01-07 gr-qc hep-th
Conformal Dilaton-Higgs Gravity on Warped Spacetimes: Black Hole Paradoxes revisited
本文在共形Higgs $(ω,Φ)$引力模型下研究了Randall-Sundrum弯曲时空中的类克尔黑洞。我们应用对映边界条件的克莱因表面上使用的$\mathds{Z}_2$对称性的“大”(散装)额外的维度。事实证明,伪黎曼5D流形可以写成有效的4D黎曼膜时空$\mathds{R}^2_+\times\mathds{R}^1\times S^1$,其中$\mathds{R}^2_+$是共形平坦的。该解在两个流形上都有效。所以这个解同样可以用瞬子解来描述。一个优点是,在处理霍金辐射蒸发过程的散射描述时,可以保持对跖性,而无需“切割和过去”方法或依赖于量子克隆。我们只需要缠绕数作为量子数。此外,方程在时间反演下是不变的。寻找近视界近似和遥远的Regge-Wheeler近似的匹配条件的问题,可以通过分裂一个非物理的时空乘以一个共形平坦的“非物理的”时空来解决。在规范场为常数的情况下,通过适当选择额外维的尺度,我们发现拉格朗日量中的共形不变质量项$\sim Φ^2ω^2$直接由多余维方程导出,最后,我们提出了$\mathds{R}^4$中嵌入的Klein曲面与量子力学信息佯谬之间的关系.
2023-01-10 gr-qc hep-th
The information paradox: conflicts and resolutions
长期以来,许多相对论者一直相信,黑洞蒸发会导致信息丢失或残留。然而,弦理论家并不太担心这个问题,主要是因为他们相信霍金关于信息损失的论证在细节上是有缺陷的。最近导出的一个不等式表明,霍金关于具有视界的黑洞的论证实际上是可以变得严格的。相反,在弦论中,黑洞的微观状态是没有视界的。这样,辐射量子随E ~ kT的演化在视界处被阶数单位修正,从而解决了信息佯谬。我们讨论如何它仍然是可能的E >> kT对象看到一个近似的黑洞一样的几何形状。我们还注意到这种物理学对早期宇宙的一些可能影响。
2012-01-10 gr-qc hep-ph hep-th
The Semiclassical Approximation: Its Application to Holography and the Information Paradox
本文探讨了正则量子引力的半经典近似,利用Wigner泛函推导出反响Einstein-Hamilton-Jacobi方程,并结合Cauchy切片全息研究AdS/CFT与dS/CFT对应,最终用于分析蒸发黑洞在Page时间附近的视界半经典破坏及信息提取问题。
2023-09-15 gr-qc hep-th
A Quantum Rosetta Stone for the Information Paradox
黑洞信息丢失悖论是广义相对论与量子场论矛盾的集中体现。AdS/CFT对应通过将引力理论等同于明确的酉场论,为黑洞物理学中的信息损失悖论提供了一个隐含的答案。渐近AdS时空中的引力坍缩一般是湍流的。鉴于在场论方面读出关联函数信息的机制受到确定性经典混沌的困扰,我们认为量子混沌可能为回答AdS/CFT对应中的信息悖论提供真正的罗塞塔石碑。
2014-05-14 gr-qc hep-th
Gravity/Ensemble Duality
最近,引力计算第一次显示出霍金辐射熵的佩奇曲线,与幺正演化一致。然而,计算将霍金的辐射熵在后期变大的结果作为基本输入。我们把这种明显的矛盾称为国家悖论。我们在标准和双重全息设置中展示它的表现,有或没有外部浴室。我们澄清了Ryu-Takayanagi处方的哪个版本适用于每个设置。我们表明,两个可能的同源规则在存在的braneworld产生大量的双重状态悖论。如果引力路径积分在一个合适的酉理论系综中计算平均量,这个悖论就解决了,这一可能性得到了最近几个发展的独立支持。
2020-09-18 gr-qc hep-th quant-ph
What does the information paradox say about the universe?
在弦论中,黑洞信息悖论通过对黑洞图像的根本改变而得到解决:黑洞微观态是视界大小的量子引力物体,被称为“模糊球”,而不是具有中心奇点的真空区域。因果关系的要求意味着量子引力波函数$Ψ$有一个在半经典图像中不存在的重要组成部分:虚模糊球。大质量的$M$模糊球会抑制它们的虚拟波动,但这种抑制被大量的-- $Exp[S_{bek}(M)]$ --可能的模糊球所补偿。这些毛绒球是扩展的抗压物体。当视界即将形成时,这些物体在真空波泛函中的存在改变了坍缩的物理学;这解决了信息悖论。我们认为,这些虚拟的模糊球也抵制时空的弯曲,因此抵消了由局部量子场的真空能量产生的大宇宙学常数。假设Birkoff定理是首阶的,我们可以将黑洞的信息问题映射为宇宙学中的一个问题。使用虚拟的模糊球组件的波泛函,我们给出了一个定性的图片的演变$Ψ$这是一致的要求所提出的信息悖论。
2018-12-31 gr-qc hep-th
Hidden Messenger Revealed in Hawking Radiation: a Resolution to the Paradox of Black Hole Information Loss
利用标准统计方法,我们发现了来自黑洞的霍金辐射(隧穿粒子)之间的相关性。这种相关性所携带的信息由连续发射之间的互信息来量化。通过仔细计算出射粒子所带出的熵,我们证明了黑洞隧穿辐射是一个熵守恒过程。当信息通过辐射泄漏时,总熵是守恒的。因此,我们得出黑洞蒸发过程是幺正的结论。
2009-03-05 gr-qc hep-th quant-ph
Probes, purviews, purgatories, parable, paradox?
本文从信息论角度分析半经典引力中量子探针的视界、过度观测导致的高熵蒸发,以及随之而来的信息悖论解决。
2023-04-13 gr-qc hep-th
Do Gedankenexperiments compel quantization of gravity?
引力是否被量子化仍然是一个悬而未决的问题。为了阐明这个问题,已经提出了各种Gedanken实验。一个流行的例子是一个大质量系统与另一个遥远系统的引力相互作用的干涉实验,其中出现了一个明显的悖论:即使对于类空分离,干涉实验的结果也取决于遥远系统的作用,导致违反互补性或无信号。最近的一个解决方案表明,当量子化引力辐射并包括引力场的量子涨落时,这个悖论是避免的。在这里,我们表明,悖论的问题也可以解决不考虑引力辐射,仅依赖于普朗克长度作为空间分辨率的限制。因此,与以前得出的结论相反,我们发现引力的量子场论的必要性并不从迄今为止所考虑的这类Gedanken实验中得出。此外,我们指出,在一般的实现的设置的效果是由质量八极,而不是四极。我们的研究结果强调,没有Gedanken实验到目前为止,迫使一个量子场论的重力,在电磁的情况下。
2021-07-16 gr-qc hep-th quant-ph
An Information Paradox and Its Resolution in de Sitter Holography
我们制定了一个版本的德西特时空中的信息悖论,并表明,它是解决的纠缠岛的出现在DS/dS对应的背景下,特别是,纠缠熵的一个子区域服从时间依赖的页面曲线。我们的构造在一般的时空维度中起作用,并保持引力子无质量。我们用双全息术解释了由此产生的纠缠熵的行为。它表明微观自由度的空间分布依赖于描述,就像黑洞的情况一样。在静态(远距离)描述的德西特(黑洞)时空中,这些自由度代表与吉布斯-霍金(贝肯斯坦-霍金)熵相关的微观状态,并局限于视界。另一方面,在由解析延拓的量子模拟得到的本质上是半经典的全局(有效双侧)描述中,它们均匀分布在唯一的半经典de Sitter(黑洞)真空态中.
2021-03-25 gr-qc hep-ph hep-th
The Hawking paradox and the Bekenstein resolution in higher-dimensional spacetimes
多年来,黑洞信息之谜吸引了物理学家和数学家的极大关注。解决信息悖论的最有趣的建议之一是贝肯斯坦提出的,他强调了这样一个事实,即半经典黑洞发射光谱的低能部分部分被围绕黑洞的曲率势所阻挡。正如贝肯斯坦明确指出的那样,这一事实意味着(3+1)维黑洞的灰体发射光谱的熵比完全热黑体发射体的相应辐射光谱小得多。贝肯斯坦利用量子信息理论的标准思想,证明了从原理上讲,由(3+1)维史瓦西黑洞发射的经过过滤的霍金辐射可能携带着大量的信息,这些信息被怀疑已经丢失。检验贝肯斯坦提出的“信息泄漏”方案的普遍有效性是一件很有实际意义的事情,它可能是霍金信息之谜的一个解决方案。本文分析了高维黑洞的半经典熵发射性质。特别是,我们提供的证据表明,在大$D\gg1$制度的$(D+1)$维史瓦西黑洞的特征霍金量子几乎不受黑洞视界外的时空曲率。这一事实意味着,在大$D$体系中,霍金黑洞的辐射光谱几乎是纯热的,因此表明发射的量子不能携带解决信息悖论所需的信息量。因此,我们的分析表明,Bekenstein提出的优雅的信息泄漏场景不能为有趣的霍金信息悖论提供一个通用的解决方案。
2018-11-06 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Consistent Resolution of Some Relativistic Quantum Paradoxes
量子理论的相对论版本(一致或退相干)历史方法是在Hartle早期工作的基础上发展起来的,并用于讨论球形波包坍缩悖论、玻姆的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森公式和哈代悖论的相对论形式。有人认为,波函数坍缩是不需要引入相对论性量子力学的概率,在任何情况下都不应该被认为是一个物理过程。随机时间依赖性的替代方法可以用来构建比崩溃模型更少误导的测量过程的物理图像。特别是,我们可以采用一种粗粒度但完全量子力学的描述,其中粒子沿着轨道运动,在洛伦兹变换下的行为与经典相对论物理学中的行为相同,并且探测器由沿着这种轨道到达它们的粒子触发。在类空分离区域之间纠缠的态也是合理的量子描述,并且可以用这里提出的形式一致地处理。这些悖论的出现是因为使用了一些推理模式,这些模式虽然对经典物理学是正确的,但与量子理论的数学结构不一致,并通过使用适当的量子分析来解决(或驯服)。特别是,没有必要援引神秘的远距离超光速影响,也没有任何证据,因此至少从这个来源来看,相对论和量子力学之间没有不相容之处。
2002-07-02 gr-qc hep-th quant-ph
Generalized Unruh effect: A potential resolution to the black hole information paradox
我们将真空Unruh效应推广到Fock空间中的任意激发态,发现视界处的Unruh模对加速观测者测量的正则背景系综产生相干激发.当系统中只有一种类型的Unruh模时,例如从黑洞视界出射的Unruh模,从最大叶理上的任意密度矩阵到分块时空楔上的赝热密度矩阵所张成的向量空间的映射是一一对应的.因此,我们提出,在一个坍缩的壳层内的粒子的信息,因此在渐近黑洞视界内,至少部分地可通过测量霍金辐射从黑体辐射光谱的偏差来恢复。这项工作表明,长期存在的黑洞信息混乱可能来自于忽视了这样一种可能性,即当系统的分区强烈纠缠时,在一个看似非幺正的过程中,信息可以比我们预期的更好地保留。
2023-02-23 gr-qc hep-th
Holographic Thought Experiments
经典反德西特引力的哈密顿量是一个纯边界项。如果这在非微扰量子引力中仍然成立,那么i)边界观测量将在时间上酉演化,ii)边界观测量的代数在任何时候都是相同的。特别地,在任何一个时间t_1在边界处可用的信息在任何其他时间t_2保持可用。由于还有一种意义,即运动方程将信息传播到物体中,这些观测提出了关于同时(或类空分离)测量非对易观测量的潜在悖论,一个在渐近边界,一个在内部。我们认为,这种潜在的矛盾的设置总是涉及半经典引力的崩溃。特别是,我们提出的证据表明,在短时间尺度上进行精确的全息测量从根本上改变了人们熟悉的因果关系的概念。我们还描述了某些内在矛盾的设置,说明了上述边界的统一性,使概念更加具体。
2009-01-22 gr-qc hep-th
Quantizing the exterior region of a Schwarzschild-AdS black hole leads to a resolution of the information paradox on a quantum level
Ruprecht-Karls-Universität(鲁普雷希特-卡尔大学)
本文通过量化Schwarzschild-AdS黑洞的外部区域,利用量子引力模型解决信息悖论,通过时间本征函数和空间本征分布的乘积解超几何方程,定义了希尔伯特空间的幺正等价性,从而消除信息悖论。
2026-03-28 gr-qc hep-th
An Algebraic Resolution of the Firewall Paradox
Indian Institute of Technology Gandhinagar(印度理工学院甘地纳加尔分校)
本文通过代数方法揭示AMPS火墙论证中的障碍,证明内部Hawking伙伴的代数不能独立存在,从而推翻火墙悖论的核心假设,证明黑洞蒸发与经典视界平滑性在渐近平坦量子引力中是兼容的。
2026-06-23 gr-qc hep-th
The Spacetime View of the Information Paradox
在半经典引力中,黑洞蒸发的最终状态不能用纯态来描述。然而,我们指出,该系统可以用广义纯态来描述,它不是定义在三维超曲面上,而是定义在描述整个宇宙的四维时空上。与传统的量子态不同,这种广义态将时间与空间放在同等的地位,这使得它非常适合于量子和相对论的系统。特别是,这种广义状态包含一种编码在未来和过去之间的相关性中的新型信息,这避免了黑洞信息悖论。
2011-12-14 gr-qc hep-th
Information Preservation and Weather Forecasting for Black Holes
有人提出[1],蒸发黑洞的信息悖论的解决方案是,黑洞被防火墙包围,向外辐射的螺栓将摧毁任何下落的观察者。这样的防火墙会打破量子引力的CPT不变性,而且似乎会因其他原因而被排除。提出了一个不同的解决方案,即引力坍缩产生了明显的视界,但没有事件视界,在事件视界后面的信息丢失。这一建议得到了ADS-CFT的支持,并且是与CPT兼容的悖论的唯一解决方案。形成黑洞的坍缩过程一般是混沌的,ADS边界上的对偶CFT是湍流的。因此,就像地球上的天气预报一样,信息实际上会丢失,尽管不会丢失统一性。
2014-01-22 gr-qc hep-th
Virtual Black Holes, Remnants and the Information Paradox
我们重新讨论了普朗克量子黑洞的贡献问题,特别是对低能物理观测的残余。只要量子引力保持低能有效场论的对称性,我们发现量子黑洞或残余物的数目的界限是很弱的。通常,我们排除了使用μ子的异常磁矩数据,即有多于$10^{32}$的量子黑洞与标准模型粒子引力耦合。因此,作为解决黑洞信息悖论的一个可行的选择。
2014-12-19 gr-qc hep-ph hep-th
Hawking Radiation, Entanglement Entropy, and Information Paradox of Kerr Black Holes
本文研究Kerr黑洞的信息悖论,通过引力和共形场论计算霍金辐射率,基于纠缠熵演化提出新解,并微观推导出佩奇曲线作为时间延迟效应。
2023-12-21 gr-qc hep-th
Black holes and information: A new take on an old paradox
最近,人们对黑洞信息悖论的兴趣被较新的“防火墙”论点所催化。更新的论点的关键是,以前的解决方案依赖于观察者的互补性是违反量子纠缠的一夫一妻制条件的;规定的补救措施是放弃等效原理,支持黑洞视界的能量屏障(或防火墙)。不同的观点已经被提出,包括“ER=EPR”的反驳和最终状态的解决方案,这两个都可以被视为量子一夫一妻制和爱因斯坦等价之间的明显冲突的潜在解决方案。在回顾了这些最新的发展,本文认为,ER=EPR和最终状态的解决方案可以-由于观察者的互补性-被看作是相同的解决方案的悖论,但从两个不同的角度:内部和外部的黑洞。
2017-01-11 gr-qc hep-th quant-ph
Tunneling across the quantum horizon does not resolve the information paradox
Parikh和Wilczek将霍金辐射表述为穿过事件视界的量子隧穿,证明了光谱是非热的。这些非热因素出现由于反反应效应已被认为是负责发射的量子之间的相关性。一些学者在文献中提出,这些相关性实际上携带了锁定在黑洞中的信息,从而为长期争论的黑洞信息悖论提供了解决方案。本文论证了这是一个谬误的命题。最后,在Parikh-Wilczek谱的背景下,给出了无毛定理的意义.
2014-11-02 hep-th quant-ph
Revisiting the black hole entropy and the information paradox
黑洞信息佯谬和黑洞熵是当前研究的热点。关于信息悖论的解决方案还没有达成共识,我们还不清楚从这些和相关的研究中我们能学到什么关于量子引力。看来,显然无法简化的悖论迫使我们放弃至少一个公认的原则或另一个。由于我们讨论的是在广义相对论的等效原理和量子理论的一些基本原理之间进行选择,这两个理论都是我们所拥有的最可靠的理论,因此建议谨慎行事,寻找更保守的解决方案。这些悖论在这里重新讨论,以及黑洞互补性和防火墙的建议,重点放在不太明显的假设。从文献中的一些论点进行了审查,并提出了新的反驳。讨论了一些较少考虑的不太激进的可能性,并讨论了一个保守的解决方案,这是更符合从广义相对论的等效原理和从量子理论的么正性。
2018-09-20 gr-qc hep-th
Discrete Black-Hole Radiation and the Information Loss Paradox
霍金的黑洞信息之谜凸显了我们目前对引力和量子物理学的理解之间的不相容性。然而,霍金对黑洞蒸发的预测是在半经典水平上的。因此,当适当地考虑{ \it黑洞本身}的量子性质时,人们怀疑辐射的性质会发生某些变化。事实上,在过去的三十年里,越来越多的证据表明,在引力的量子理论中,黑洞可能有一个离散的质谱,伴随着{ \it离散}谱线的发射。这个有趣的预言的一个直接结果是,与黑体辐射相比,黑洞的辐射具有{ \it较小}的熵,因此可能携带大量的{ \it信息}。利用量子信息论的标准思想,我们计算了从黑洞谱线中恢复信息的速率。我们的结论是,被怀疑丢失的信息可能会逐渐泄漏回来,编码成黑洞的谱线。
2002-06-25 gr-qc hep-th quant-ph
Computational pseudorandomness, the wormhole growth paradox, and constraints on the AdS/CFT duality
在AdS/CFT对应的一个基本问题是虫洞增长悖论。Susskind对这个悖论的简化解决方案是将虫洞的体积等同于它在CFT中的对偶量子态的电路复杂性。我们从复杂性理论的角度研究这个猜想的后果。具体来说,我们给出了证据的存在计算伪随机状态的CFT,并认为虫洞体积是可测量的非物理的,但计算的意义上,通过合并的经验,多个观察员在虫洞。换句话说,这个猜想把一个难以计算的量等同于一个容易计算的量。伪随机性论证进一步暗示这是虫洞增长悖论的任何解决方案的必要特征,而不仅仅是Susskind的复杂性=体积猜想。作为推论,我们得出结论,要么AdS/CFT字典映射必须是指数复的,要么量子扩展丘奇-图灵命题在量子引力中必须是假的。
2019-10-31 cs.CC gr-qc hep-th
Quantizing the exterior region of a Kerr-AdS black hole leads to a resolution of the information paradox at the quantum level
Ruprecht-Karls-Universität(鲁普雷希特·卡尔大学)
通过量子化旋转参数相等的奇数维Kerr-AdS黑洞外部区域,利用时间与空间本征函数乘积求解,并采用与内部区域一致的最大重数,实现内外区域酉等价,从而在量子层面消除信息悖论。
2026-10-06 gr-qc hep-th
Simple analog of the black-hole information paradox in quantum Hall interfaces
黑洞信息悖论在过去的几十年里一直被激烈地争论着,但没有完全解决。这使得人们希望在简单的和实验上可访问的系统中找到这种悖论的类似物,其解决方案可能会揭示这个长期存在的基本问题。在这里,我们确定和解决一个明显的“信息悖论”之间的量子霍尔霍尔接口Halperin-331和Pfidian状态。阿贝尔331准粒子的赝自旋自由度所携带的信息在它们穿过界面进入非阿贝尔的普夫朗态时会变得混乱,并且变得无法进行局部测量;在这个意义上,普夫朗区域是黑洞内部的模拟,而界面扮演着类似于其视界的角色。我们证明,一旦“黑洞“蒸发,准粒子返回到331区域,“丢失”的信息得到恢复,尽管在一个高度纠缠的形式。这种恢复是量化的佩奇曲线的熵所携带的准粒子,这是类似的霍金辐射。
2022-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el gr-qc
What can we learn about islands and state paradox from quantum information theory?
本文从量子信息论出发,通过 qubit 模型对纠缠岛屿进行解释,将黑洞信息悖论与量子力学测量问题类比,指出即使信息丢失仍可实现 Page 曲线,并论证了该解释对体重建的必要性。
2022-03-22 gr-qc hep-th quant-ph