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
Possible way out of the Hawking paradox: Erasing the information at the horizon
我们表明，从球对称性的小偏差，通过爱因斯坦方程的精确解描述，提供了一种机制，以“漂白”的信息坍缩体，因为它通过aparent视界下降，从而解决了信息损失悖论。由此产生的图片和它的含义有关的朗道原理在引力场的存在下，进行了讨论。
2009-03-16 astro-ph gr-qc hep-th
On Unitary Evolution of a Massless Scalar Field In A Schwarzschild Background: Hawking Radiation and the Information Paradox
本文发展了一种哈密顿形式，可用于讨论引力背景下史瓦西黑洞中无质量标量场的物理性质。利用这种形式主义，我们表明，该系统的时间演化是酉的，但所有已知的结果，如霍金辐射的存在，可以很容易地理解。然后我们指出，哈密顿形式主义导致有趣的观察黑洞熵和信息悖论。
2002-05-21 hep-th
Black Holes, Hawking Radiation and the Information Paradox
这次谈话是关于由基里尔Melnikov和我自己有关的无质量标量场在史瓦西黑洞的存在下的正则量子化所获得的结果。在简要总结了我们所做的工作以及我们如何重现熟悉的霍金温度和能量通量之后，我将注意力集中在我们的讨论与其他治疗方法的不同之处。特别是我表明，我们可以定义一个系统，伪造一个平衡热力学对象的熵是由$A/4$（其中$A$是该地区的黑洞视界），但其中的经典熵的分配系统是不正确的。最后，我简要地讨论了一个离散版本的理论，这似乎表明，事情的工作在一个令人惊讶的方式接近$r=0$。
2002-11-21 gr-qc hep-th
Quantum fluctuating geometries and the information paradox
研究了坍缩零壳量子时空中的霍金辐射。我们使用几何光学近似霍金的原始文件来处理的辐射。量子时空是通过叠加与坍缩壳层相关的经典几何构造而成的，这些坍缩壳层的位置和质量都是不确定的。我们表明，有偏离热的辐射，即使我们不考虑反反应。在经典时空的极限中，我们可以恢复出霍金辐射作为频率函数的通常分布。然而，当考虑到量子修正时，作为时间函数的霍金辐射的轮廓包含了关于坍缩壳层初始状态的信息。需要做更多的工作来确定是否可以恢复所有信息。计算表明，非平凡的量子效应可以发生在低曲率的区域时，地平线参与，例如在防火墙的情况下提倡。
2017-05-31 gr-qc hep-th quant-ph
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
Information conservation is fundamental: recovering the lost information in Hawking radiation
在经典世界和量子世界中，信息既不能出现也不能消失。然而，这一基本原则在黑洞中受到了质疑，即著名的“信息丢失悖论”。基于能量、电荷和角动量的守恒定律，我们最近证明了编码在霍金辐射之间的相关性中的总信息恰好等于先前认为损失的相同数量，假设Parikh和Wilczek的非热谱。因此，信息丢失悖论可以通过检测相关性的实验来证伪，例如，通过测量来自黑洞的霍金辐射的协方差，比如在大型强子对撞机实验中推测出现的人造黑洞。霍金辐射中信息守恒的肯定将为引力与量子力学的统一提供新的思路。
2013-05-27 gr-qc hep-th quant-ph
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
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
On the paradox of Hawking radiation in a maximally extended Schwarzschild solution
本文考虑了霍金辐射对一个永恒的黑洞的影响。最大扩展史瓦西解与发射机制的细节无关的对称性考虑表明，这种黑洞在有限时间内蒸发的说法是不一致的。实质上：因为外部区域是静态的，所以存在无限的时间可用于该过程的发生，因此每当声称蒸发过程完成时，它应该更早地发生。问题在于霍金辐射的发射轨迹恰好位于全球定义的事件视界之外。相反，发射域必须主要位于事件视界内，因此大多数霍金辐射最终都在这个奇点而不是无穷大，黑洞永远不会蒸发掉。这一结果支持了先前的主张[arXiv：1310.4771]，即天体物理学上的黑洞不会蒸发。
2013-11-04 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Entanglement Wedge Reconstruction and the Information Paradox
当吸收边界条件被用来蒸发一个黑洞在AdS/CFT，我们表明，有一个相变的位置的量子Ryu-Takayanagi表面，正是在页面时间。新的RT表面位于事件视界的内部，在一个下落的时间大约是混乱的时间$β/2π\log S_{BH}$到过去。我们可以立即导出Page曲线，使用Ryu-Takayanagi公式，和Hayden-Preskill解码准则，使用纠缠楔重建。由于部分内部现在编码在早期霍金辐射中，黑洞的纠缠熵的减少与晚期霍金模式的半经典体纠缠完全一致，尽管没有防火墙。通过研究高度混合态的纠缠楔，我们可以理解内部重构的态依赖性。微小的非微扰误差的存在对纠缠楔的重构起着至关重要的作用。在佩奇时间之后，只有当黑洞的初始状态已知时，才能从霍金辐射中重建内部算符。随着黑洞继续蒸发，重建成为可能，同时适用于一大类初始状态。使用类似的技术，我们推广海登-普雷斯基尔，以显示重建一个大日记所需的霍金辐射的量，扔进黑洞，取决于能量和日记的熵。最后，我们认为，在蒸发开始之前，一个单一的，独立于状态的内部重建存在的任何代码空间的微态熵严格小于贝肯斯坦-霍金熵，并表明，这是足够的状态依赖，以避免AMPSS典型状态防火墙悖论。
2020-08-29 gr-qc hep-th quant-ph
Information paradox and black hole final state for fermions
黑洞信息佯谬是霍金关于黑洞蒸发过程中量子相干性丧失的半经典论证与量子力学的基本原理纯态向纯态演化矛盾的结果。三十多年来，这个矛盾一直是量子力学和广义相对论最终统一的主要障碍之一。最近，一个在黑洞内部的终态边界条件被提出来解决玻色子的这个矛盾。然而，尽管费米子的霍金效应已经被研究了一段时间，但对于费米子还不存在这样的补救措施。在这里，我报告说，黑洞信息悖论可以解决费米子施加一个最终状态的边界条件，这类似于本地测量后选择。在这种情况下，蒸发可以被看作是由随机酉变换确定的后选择。蒸发过程强烈依赖于事件视界的边界条件。这种方法可能为解决信息悖论及其他问题的统一理论铺平道路。
2006-07-25 gr-qc hep-th quant-ph
Interpreting the semi-classical stress-energy tensor in a Schwarzschild background, implications for the information paradox
为了更好地理解霍金辐射的起源及其对黑洞信息佯谬的影响，重新检验了20世纪80年代和90年代获得的Schwarzschild黑洞视界外半经典应力-能量张量的数值结果.在Hartle-Hawking态和Unruh态下，对自旋为0和1的共形耦合场，得到了与四维横向应力数值结果的多项式拟合。对自旋为0的Unruh态结果的分析清楚地表明，霍金辐射的起源不是对的产生或非常接近黑洞视界的隧穿，而是一个延伸到r = 3 M之外的非定域过程。参数的黑洞信息悖论不能被解决的过程中发生的或非常接近的一个大的黑洞的几何形状接近史瓦西的视界。
2018-08-26 gr-qc hep-th
The information paradox: A pedagogical introduction
黑洞信息悖论是一个非常不为人所知的问题。人们通常认为霍金的论证并不精确，对自然发生的量子修正进行更仔细的解释将使辐射过程变得幺正。我们证明了情况并非如此，通过证明对首阶霍金计算的小修正不能消除辐射和空穴之间的纠缠。我们将霍金的论证表述为一个“定理”：假设“传统的”物理学在视界上，并假设通常的定域性，我们将被迫进入混合态或残余态。我们还认为，一个不能解释的问题，调用AdS/CFT对偶。我们的结论与最近的结果的量子物理的黑洞表明内部的黑洞有一个“模糊球”的结构。这种微观态的非平凡结构解决了信息悖论，并给出了经典直觉如何在黑洞物理学中崩溃的定性画面。
2011-01-25 gr-qc hep-th
Hawking radiation from decoherence
有人认为，霍金辐射的热性质产生完全是由于退相干。因此，任何信息丢失的悖论是避免，因为封闭系统的纯态保持纯。讨论是在Schwarzschild黑洞背景下的无质量标量场中进行的，但这些论点一般都成立。并与暴胀宇宙学中的情况作了比较。
2001-10-15 gr-qc hep-th quant-ph
Semiclassical solution of black hole information paradox
本文在半经典引力框架下提出了一种不依赖未知量子引力细节的黑洞信息悖论解法，指出Hawking辐射与经典毛发丢失辐射相互纠缠，从而解决该悖论。
2024-09-12 gr-qc hep-th
The semi-classical stress-energy tensor in a Schwarzschild background, the information paradox, and the fate of an evaporating black hole
为了更好地理解霍金辐射的起源及其对黑洞信息悖论的影响，重新研究了20世纪80年代和90年代获得的Schwarzschild黑洞视界外半经典应力-能量张量的解析近似和数值结果.对Hartle-Hawking和Unruh量子态中自旋为0和自旋为1的共形耦合场，得到了与四维切向应力数值结果的多项式拟合.这些结果表明，霍金辐射的起源不是对产生或隧道非常接近黑洞视界，而是一个非局域过程，超出了以$r = 3M$为中心的模式传播方程中的势垒。参数的黑洞信息悖论不能被解决的过程发生在视界附近的黑洞的几何形状接近史瓦西。然而，基于Bousso协变熵约束的黑洞几何演化的玩具模型提出了一种可能的解决方案。
2017-06-28 gr-qc hep-th
A self-consistency check for unitary propagation of Hawking quanta
黑洞信息佯谬假设弯曲时空中的量子场论可以提供从近视界模到渐近霍金量子的幺正传播。我们提出了一种自一致性检验方法，而不是用量子量子引力效应来修正这种假设。我们建立了一个类比费曼的双缝实验的分析。费曼证明，当干涉图样投射到无限远的屏幕上时，干涉粒子的幺正传播，即忽略与双缝的纠缠，成为一个任意可靠的假设。我们讨论了弯曲时空中量子场论的类似自洽性检验。我们将其应用于霍金量子的传播，并测试在大黑洞的极限下，忽略与几何的纠缠是否也变得任意可靠。我们提出了奇怪的结果，提出一个否定的答案，我们讨论如何这种损失的naQFT的幺正性可能与基于软毛记忆效应的悖论的解决方案有关。
2017-01-17 gr-qc hep-th quant-ph
Small corrections to semiclassical gravity and their role in information paradoxes
在这篇文章中，我们定性地证明了如何小的非微扰修正是一个必要的补充，半经典引力的路径积分。我们用这个来讨论霍金的信息悖论和金袋悖论的影响。
2021-05-20 gr-qc hep-th
Correlation, entropy, and information transfer in black hole radiation
自从霍金辐射被发现以来，它与量子理论的一致性就受到了广泛的质疑。在广泛描述的图景中，无论黑洞在坍缩之前的初始状态是什么，它最终都会在黑洞耗尽之后演化成霍金辐射的热状态。这种情况违反了量子力学所要求的幺正性原则，并导致了著名的“信息损失悖论”。这个悖论已经成为任何可能的理论统一引力和量子力学的障碍或反向试金石。基于霍金辐射作为隧道效应的结果，我们最近证明了霍金辐射可以携带黑洞中坍缩物质的全部信息。在发现了携带信息的关联的存在之后，我们基于标准概率论和统计理论，详细地证明了霍金辐射的熵是守恒的。我们声称以前被认为丢失的信息仍然隐藏在霍金辐射中。更具体地说，它被编码成霍金辐射之间的相关性。因此，我们的研究建立了哈金辐射和量子力学的么正性之间的和谐，这为解决长期存在的信息丢失悖论奠定了基础。本文简要回顾了霍金辐射研究的最新进展。除了总结我们自己在这个问题上的工作，我们比较和解决其他相关的研究。
2014-03-28 gr-qc hep-th
Future Boundaries and the Black Hole Information Paradox
黑洞信息佯谬是量子力学与霍金辐射的半经典图像的不相容。霍金辐射似乎是热的，最终导致黑洞的完全消失。然而，黑洞可以由纯量子态形成。纯霍金辐射从这样一个初态到终态的跃迁不能用幺正时间演化来描述。在本文中，我们提出了一个分析，在量子引力，显示如何在未来的边界条件，防止损失的量子力学信息的时空。在经典物理学中，时空在黑洞内部的未来边界是一个奇点。现实的引力坍缩导致BKL型的奇点。但是，求解Wheeler-DeWitt方程揭示了奇异性不会形成，并且可以通过指定终态密度矩阵来代替。这样的条件在量子力学的相容历史版本的上下文中是自然的。我们对这些问题提供了一个独立的处理方法。信息如何从黑洞中逃逸的问题将在别处讨论。
2021-08-12 gr-qc hep-th
Resolving the black-hole information paradox by treating time on an equal footing with space
量子场论中的纯态可以用多指块时间波函数来表示，它把时间和空间同等对待，使“时间演化”和“给定时间的态”的概念根本无关。与试图用“给定时间的状态”来描述半经典黑洞蒸发所导致的信息破坏不同，宇宙的完整多指块时间波函数通过描述未来传出的霍金粒子与过去传入的霍金粒子的相关性来保存信息。
2009-06-15 gr-qc hep-th
On Hawking Radiation as Tunneling with Logarithmic Corrections
最近有人猜测，霍金辐射的隧穿范例--在适当地纳入量子引力效应之后--可以提供一种解决（黑洞）信息丢失悖论的方法。一个预期的量子引力效应是对贝肯斯坦-霍金熵/面积定律的量子阶修正。在这封信中，它表明，即使包括对数校正（或者，实际上，量子校正到任何微扰阶），隧道形式主义仍然无法解决所述的悖论。此外，我们继续表明，隧道框架有效地限制了这个对数项的系数为非负。值得注意的是，后一个观察结果意味着在黑洞熵的量子表述中包含正则修正的必要性。
2005-05-12 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
A path(-integral) toward non-perturbative effects in Hawking radiation
霍金对黑洞蒸发的开创性发现是基于半经典微扰方法。黑洞的蒸发是否会导致信息的丢失仍然没有确定。这个矛盾的解决方案很可能依赖于蒸发的终期知识，这显然必须在非微扰区。在这里，我们重新解释霍金辐射作为隧道的瞬子，这是固有的非微扰。为了明确起见，我们引用了壳-反壳对产生的图像，并表明它等价于瞬子隧穿。我们发现，这样一个壳对生产图片可以帮助阐明防火墙和ER=EPR结构，试图解决信息悖论，并可能能够解决最终的解决方案的寿命结束的问题。
2020-09-28 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
Collapse of the wavefunction, the information paradox and backreaction
我们认为，在一个计划，允许将反反应的霍金辐射的崩溃理论的背景下，黑洞信息的问题。我们探讨的问题，在设置的二维版本的黑洞蒸发被称为Russo-Susskind-Thorlacius模型。我们总结了一般的想法的基础上的半经典版本的爱因斯坦方程，然后讨论具体的修改，需要在崩溃理论的背景下，当应用到这个模型。
2017-11-05 gr-qc hep-th quant-ph
Entanglement island and Page curve of Hawking radiation in rotating Kerr black holes
本研究采用岛规则研究旋转克尔黑洞信息悖论，在二维有效理论和小角动量近似下证明非极端克尔黑洞霍金辐射纠缠熵遵循Page曲线且晚期饱和贝肯斯坦-霍金熵，表明纠缠岛可提供半经典解答。
2024-06-21 gr-qc hep-th
Quantum fluctuating geometries and the information paradox II
在以前的文章中，我们讨论了由于壳层和视界的量子涨落对坍缩壳层的霍金辐射的修正。为了计算量子修正，我们使用了几种近似。在本文中，我们考虑到在前一个被忽略的影响。我们发现重要的修正，包括非热贡献的辐射在高频率和频率依赖的时间尺度，在该频率的热辐射的发射$ω$切断。在经典壳的极限下，这种尺度趋于无穷大。几乎从一开始就有非热辐射的事实对信息悖论有着重要的意义。特别是非热性的数量比我们以前估计的要大得多。对蒸发时间的简单估计导致蒸发速度比通常的霍金分析快得多。
2019-08-12 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
Black Hole Remnants and the Information Loss Paradox
在发现霍金辐射40年后，它的确切性质仍然难以捉摸。如果霍金辐射不能从不断缩小的黑洞中携带出任何信息，那么一旦黑洞完全蒸发，幺正性似乎就被破坏了。另一方面，试图恢复信息通过量子纠缠导致防火墙的争议。在混乱中，黑洞蒸发停止的可能性仍然不受欢迎，并且由于这种物体的一些“不希望的性质”而经常被驳回。然而，正如在任何科学辩论中一样，任何提案的利弊都必须仔细审查。我们填补了文献的空白，提供了一个及时的审查各种类型的黑洞遗迹，并提供了一些新的思考，黑洞遗迹面临的挑战的背景下，信息丢失悖论及其最新的化身，即防火墙的争议。我们还强调了理解曲率奇异性作用的重要性，毕竟存在着即使用量子引力也无法治愈的奇异性。在这种情况下，一个黑洞的残余物很方便地充当了宇宙审查员。我们的结论是，残留物仍然是一个可能的霍金蒸发的最终状态，如果它包含大的内部几何，可能有助于改善信息丢失悖论和防火墙的争议。我们希望，这将提高社会的一些兴趣，以更严格地调查残余，但也更彻底。
2015-11-29 gr-qc hep-th
Wormhole and Hawking Radiation
它表明，在一个变体的二维引力场理论，一个任意的，本地化的质量源放在一个最初的规则时空引起的虫洞的形成经典的，没有伴随的曲率奇点。在这个虫洞时空下的半经典量子修正产生了霍金辐射。通过在经典方程中加入量子反作用，可望解决该模型中的信息损失悖论。
1993-08-12 gr-qc hep-th
Hawking's information puzzle: a solution realized in loop quantum cosmology
在接近量子引力的过程中，光滑时空是离散普朗克基本结构的涌现近似，任何标准的有效场论描述都会遗漏部分自由度，从而破坏幺正性。在这里，我们表明，这些期望可以精确的圈量子宇宙学。具体地说，即使圈量子宇宙学在基本水平上是幺正的，当与低能宇宙学观测者无关的微观自由度被适当地忽略时，由于与普朗克微观结构的退相干，有效描述中的纯态演化为混合态。当外推到黑洞的形成和蒸发时，这个具体的例子为霍金信息悖论的自然解决提供了一个关键的物理见解。
2019-11-01 gr-qc hep-th quant-ph
Soft hair, dressed coordinates and information loss paradox
本文提出着装坐标这一新坐标系，通过依赖算符的坐标变换隐藏软毛自由度，以分析霍金辐射量子态，并成功重现角度依赖霍金温度与软引力子定理，为理解信息丢失佯谬提供新工具。
2023-05-25 hep-th
Nonthermal Spectrum of Hawking Radiation
结果表明，对于霍金辐射的热谱，即使包含了存储在纠缠Minkowski真空中的纠缠信息，黑洞的信息损失佯谬仍然存在.为了避免这种不一致性，霍金辐射的光谱必须是非热的。在重新考虑霍金效应的推导后，我们发现热谱实际上是由Bogolubov系数推导中的几何光学近似引起的。当处理得更精确一点时，我们得到了Hawing辐射的一些非热谱，在几何光学近似下，这些谱退化为热谱。
2015-11-16 gr-qc hep-th
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
Island may not save the information paradox of Liouville black holes
利用量子极值岛公式，对二维Liouville黑洞的霍金辐射的广义纠缠熵进行了简单的计算.对广义熵求极值时，没有发现合理孤岛。我们定性地解释了为什么页面曲线不能在本模型中再现的原因。这表明，这些岛屿可能不一定能为刘维尔黑洞拯救信息悖论。
2021-10-20 gr-qc hep-th
Islands in Flat-Space Cosmology
平坦空间宇宙学（Flat-space cosmologies，简称FSC）是不含宇宙学常数的三维引力理论的解。位于时空类时奇点附近的探测器可以吸收在视界附近产生的霍金模。这个过程的继续将最终导致辐射的熵大于FSC的熵，这导致了信息悖论。在本文中，我们解决这个悖论的FSC使用岛屿的建议。要做到这一点，我们耦合一个辅助的平浴系统，这个时空在类时奇点，使霍金模式被允许进入浴缸和辐射熵可以测量在其渐近区域的重力也很弱。我们发现，增加岛屿地区，接受合作伙伴的霍金模式导致辐射熵遵循Page曲线，从而导致解决信息悖论。此外，我们还设计了一个量子隐形传态协议，通过该协议可以实现对孤岛信息的提取。
2022-01-11 gr-qc hep-th
The information paradox and the infall problem
人们有时认为，对霍金辐射过程的小量子引力修正可以编码解决黑洞信息悖论所需的相关性。最近导出的一个关于辐射纠缠熵的不等式表明，情况并非如此，需要对视界处的低能模进行{ \it order unity}修正才能解决这个问题.在本文中，我们通过一个简单的模型来说明这个不等式，在这个模型中，所产生的霍金对在每个阶段的状态都被前一对的状态稍微修改。该模型可以映射到1维伊辛链上，并显式求解。与一般的不等式一致，我们发现编码的相关性几乎没有消除纠缠。然后，我们使用一般的不等式，认为黑洞难题分为两个问题：“信息悖论”和“下落问题”。前者解决了低能量模式在视界的详细状态，并询问这些是否可以修改的顺序统一，而后者要求一个粗粒度的有效描述的重型观察员的自由度的孔的下落。
2010-12-22 gr-qc hep-th
Entanglement Islands and Thermodynamics of the Black Hole in Asymptotically Safe Quantum Gravity
School of Physics, Beijing Institute of Technology（北京理工大学物理学院）
本研究通过引入纠缠岛解决黑洞辐射熵悖论，揭示了渐近安全量子引力中黑洞热力学性质及信息守恒机制。
2025-12-26 gr-qc hep-th quant-ph
Soft black hole information paradox: Page curve from Maxwell soft hair of a black hole
把Maxwell软发看作是一个过渡函数，它把存在于渐近区和近视界区的U（1）规范场联系起来，U（1）规范参数$ϕ$自然成为Maxwell软发自由度的一个很好的标记。这种解释也建立了麦克斯韦软毛和U（1）边缘模式之间的联系，生活在中间区域，这承认一个定义良好的有效作用描述。利用欧氏路径积分研究了软毛态密度的统计特性，得出软毛态密度随黑洞温度的升高而增大的结论。霍金辐射通过产生纠缠增加了黑洞的熵，而软模的测量将黑洞投射到熵更低的状态。霍金辐射和软毛测量的相空间之间的竞争产生了一个版本的佩奇曲线与黑洞的幺正演化一致。
2021-06-21 gr-qc hep-th
Quantum black holes as solvents
宇宙中几乎所有的熵都以超大质量黑洞的贝肯斯坦-霍金（BH）熵的形式存在。如果这个熵满足玻尔兹曼方程$S=\log{\cal N}$，那么它就代表了宇宙中几乎所有可接近的相空间，这些相空间以某种方式与那些占据了普通三维空间很小一部分的物体相关联。虽然时间尺度很长，但人们相信黑洞最终会通过发射霍金辐射而蒸发，当逐个模式计数时，霍金辐射是热的。一个坍缩成黑洞的纯量子态最终将以一个具有严格正熵的状态重新出现，这构成了著名的黑洞信息悖论。我们在霍金的一个评论的基础上加以扩展，指出BH熵是一种热力学熵，它必须与信息论熵区别开来。这个悖论可以用霍金辐射中的信息返回来解释。这里提出的新观点是，如果BH熵计算量子黑洞中可达到的物理状态的数量，那么悖论可以被看作是统计力学基本问题的一个实例。我们提出了一个具体的类比溶剂化过程中的熵的增加。我们进一步表明，巨大的相位体积（${\cal N}$），这必须提供给宇宙的引力坍缩，不能起源于普通物质和/或辐射之间的纠缠内外的黑洞。相反，我们认为，引力场的量子自由度必须在奇点附近被激活，从而导致涉及物质和引力的“纠缠纠缠”形式的最终状态。
2021-05-17 gr-qc hep-th quant-ph
If time is a local observable, then Hawking radiation is unitary
在量子理论的通常表述中，时间是一个整体的经典演化参数，而不是一个局部的量子可观测量。另一方面，正则量子引力（它缺乏基本的时间演化参数）和时空协变性原理（它坚持时间应该与空间平等对待）都表明，量子理论应该稍微重新表述，以一种将时间提升为局部可观测的方式。这样一个重新表述的量子理论比通常的量子理论在更一般的意义上是幺正的。特别地，这将非幺正的霍金辐射提升为幺正现象，从而避免了黑洞信息悖论。
2014-07-28 gr-qc hep-th quant-ph
Islands and Page curves of Reissner-Nordström black holes
我们应用最近提出的量子极值曲面构造方法计算了四维永恒Reissner-Nordström黑洞的Page曲线，忽略了反作用和灰体因子.在没有岛的情况下，霍金辐射的熵随时间线性增长，这导致了永恒黑洞的信息悖论。通过极值化允许岛贡献的广义熵，我们发现岛延伸到Reissner-Nordström黑洞的视界之外。当考虑到岛的影响时，我们发现在远离黑洞视界的区域，后期霍金辐射的纠缠熵再现了Reissner-Nordström黑洞的Bekenstein-Hawking熵，并增加了一个表示物质场影响的附加项.这一结果与永恒黑洞辐射的纠缠熵的有限性是一致的。这有助于在上述近似下解决当前情况下的黑洞信息悖论问题。
2021-03-29 gr-qc hep-th quant-ph
The information paradox and the locality bound
霍金关于黑洞蒸发中信息损失的论证是基于黑洞内部和外部的独立希尔伯特空间的假设。我们认为，这样的独立性不能建立不纳入强引力的影响，破坏局域性和无效的使用量子场论在半经典背景几何。这些考虑也应该在更深入地理解视界互补性方面发挥作用。
2004-03-02 gr-qc hep-th
Hawking radiation and the boomerang behaviour of massive modes near a horizon
我们讨论的基础上的色散关系和波包模拟的克莱因-戈登方程的视界附近的大规模模式的行为。我们指出一个明显的悖论之间的两个（原则上等效）黑洞蒸发通过霍金辐射的图片。在蒸发是由于正能量模的发射的图象中，人们立即得到了大质量粒子发射的阈值。在蒸发是由于吸收负能量模的图像中，这样的阈值显然不存在。我们解决了这个悖论，通过跟踪的能量低于阈值的正能量质量模式的演变。这些光被发射出来并远离黑洞视界，但它们在“红视界”处被反弹回来，并被黑洞重新吸收，从而精确地补偿了两幅图像之间的差异。对于天体物理学黑洞，结果是奇怪的，但不影响观测霍金辐射的地面约束。然而，对于具有大质量模式的模拟引力系统，结果是至关重要的，而且相当令人惊讶。
2011-05-18 gr-qc hep-th
The Black Hole Information Problem
自霍金1975年的论文发表以来，黑洞信息问题一直是一个挑战。它导致了AdS/CFT的发现，这给了悖论的部分解决方案。然而，最近的事态发展，特别是防火墙之谜，表明有很多我们不理解的。我回顾了黑洞、霍金辐射和佩奇曲线，以及悖论的经典形式。我将AdS/CFT作为部分解决方案进行讨论。然后，我讨论了黑洞的互补性和它的局限性，导致许多不同类型的“戏剧”的建议。”我总结了一些最近的想法。
2016-09-13 gr-qc hep-th
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
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
Modification to the Hawking temperature of a dynamical black hole by a flow-induced supertranslation
在不修改广义相对论或量子场论的情况下解决黑洞信息损失悖论的一个有趣的提议是软毛，这是一种记录渐进区域中各向异性辐射的微分同胚电荷。然而，这一提议受到了挑战，因为远离源的软毛表现为形成阿贝尔群的坐标变换，因此无法存储任何信息。为了保持软毛的精神，但绕过这些障碍，我们认为霍金辐射作为一个探针敏感的整个历史的黑洞蒸发，在视界上的软毛是由吸收的零各向异性流，推广的冲击波考虑霍金等人。为了做到这一点，我们介绍了两个不同的时间依赖扩展的单同态与软毛，其中一个是各向异性零流的反作用，另一个是产生Unruh效应和霍金谱的多普勒频移的坐标变换。一起，他们形成了一个确切的BMS收费发电机上的整个流形，允许非微扰分析的黑洞地平线，其表面重力，即霍金温度，被发现被修改。修改依赖于零流的各向异性的指数平均值，衰减率为4 M，这表明在地平线上出现了一个新的2-D自由度，这可能是摆脱信息丢失悖论的一种方法。
2020-07-06 gr-qc hep-th
Quantum information in Hawking radiation
1974年，史蒂芬·霍金证明了黑洞会发出热辐射，最终导致它们蒸发。信息在这一过程中的命运问题被称为“黑洞信息悖论”。两种主要的解决方法要么是假设自然界中的信息基本丢失--因此量子力学崩溃--要么是某种新的物理学，例如量子引力，它保证了整体保持幺正性。在这里，我们将借助连续变量量子信息的最新发展来探索第二种可能性。具体地说，我们采用高斯量子边际问题的解决方案，以表明所有个人霍金模式的热性是一致的全球纯态的辐射。令人惊讶的是，我们发现天体物理学上的黑洞的辐射直到最后一次爆发都是热的。相比之下，源自微观黑洞的霍金辐射的单模热性并没有被排除，尽管模式的频率有限制。我们的结果为系统研究霍金辐射中的多模关联铺平了道路。
2022-02-08 gr-qc hep-th quant-ph
Gödel Incompleteness and the Black Hole Information Paradox
半经典推理认为，物体坍缩成黑洞，然后通过发射霍金辐射蒸发的过程可能会破坏信息，这个问题通常被称为黑洞信息悖论。此外，似乎没有唯一的预测，关于坍缩体的信息是局部的。我们提出，后一方面的悖论可能是一个不一致的自我参考的表现在半经典理论的黑洞演化。这表明了半经典方法的不足，或者，在最坏的情况下，标准量子力学和广义相对论是根本不相容的。解决局部化悖论的一个选择是识别与一致性强加相对应的哥德尔式不完备性，并引入可能的新物理来提供这种不完备性。另一种选择是修改理论，以禁止自我参照。我们讨论了各种可能的方案来实现这些选项，包括永远坍缩的对象，黑洞残留物，黑洞的最终状态，和简单的变种半经典量子引力。
2008-12-22 gr-qc hep-th quant-ph
Do Black Holes Destroy Information?
我回顾了霍金最早提出的信息丢失悖论，并讨论了解决它的可能方法。我的结论是，信息丢失悖论很可能预示着基础物理学的一场革命。(To出现在黑洞、膜、虫孔和超弦国际研讨会的会议记录中。）
1992-09-16 gr-qc hep-th
Black Holes: Information Loss But No Paradox
霍金效应导致的黑洞蒸发过程与量子力学的幺正演化理论之间的潜在冲突引起了激烈的争论。在最近的几个工作的合作，涉及我们之一，我们已经修改了争议的目的，一方面，澄清一些概念问题，围绕它，并在同一时间，认为崩溃理论有潜力提供一个令人满意的解决方案，所谓的悖论。在这里，我们展示了一个支持这一主张的明确计算，使用一个简化的黑洞产生和蒸发模型（称为CGHS模型），以及一个动力学约化理论（称为CSL），以及一些关于量子引力在与可能的奇点有关的作用的推测性的，但似乎是自然的想法。这项工作代表了[1]中首次讨论的一般思想的具体实现。
2015-09-30 gr-qc hep-th quant-ph
