Singularities, Firewalls, and Complementarity
Almheiri、Marolf、Polchinski和Sully最近声称，一旦一个黑洞辐射出超过其初始熵（佩奇时间）一半的熵，视界就会被一个“防火墙”所取代，落入黑洞的观测者会在这个“防火墙”处燃烧起来，这显然违反了等效原理和黑洞互补性的假设。在本文中，我回顾了防火墙的论点，并给出了一个略有不同的解释。根据这种解释，视界具有标准性质，但奇点是非标准的。黑洞与霍金辐射的纠缠不断增长，导致奇点向视界迁移，并最终在页面时间与之相交。奇点与视界的碰撞导致了防火墙。互补性适用于地平线，而不是单一的防火墙。Almheiri，Marolf，Polchinski和Sully推测防火墙的形成比页面时间早得多;即在混乱时间。我认为，没有理由相信这种概括，有充分的理由认为它是错误的。在本文的大部分内容中，我将假设防火墙的论点是正确的。在结论之前的最后一节中，我将说明持保留意见的理由。
2012-08-16 gr-qc hep-th
Factorization of unitarity and black hole firewalls
酉黑洞蒸发必然涉及退相干态的后期叠加，包括描述不同时空的状态（例如，黑洞的不同质心轨迹）。对黑洞信息问题的典型分析，包括对防火墙存在性的论证，都假设在每个退相干时空上近似的么正性（“么正性的因子分解”）。这个因式分解假设是不平凡的，并且实际上可能是不正确的。我们描述了一个违反因式分解的辐射状态的ananterior，它允许幺正性和等价原理共存（没有防火墙）。没有因式分解的么正性提供了黑洞互补性思想的自然实现。
2013-11-05 gr-qc hep-th
Is the firewall consistent?: Gedanken experiments on black hole complementarity and firewall proposal
在本文中，我们详细讨论了黑洞互补和防火墙的建议。如果我们假设以下五个条件：么正性，熵-面积公式，信息观测者的存在，渐近观测者的半经典量子场论，以及落入观测者的广义相对论，那么黑洞互补性是必然的。然而，大N重标度和AMPS论证表明，黑洞互补性是不一致的。为了挽救黑洞互补的基本哲学，AMPS在地平线周围引入了防火墙。根据大N重标度，防火墙应位于接近视地平线。我们研究了防火墙与两个临界条件的一致性：防火墙应该在类时视视界附近，它不应该影响未来无穷大。关于这一点，我们引入了一个带有假真空块的引力坍缩，它可以产生一个具有不连通视视界的时空结构。这揭示了在事件视界外存在防火墙而表观视界不存在的情况。因此，防火墙，如果它存在的话，不仅修改了广义相对论的一个下降的观察者，但也修改了半经典的量子场论的渐近观察者。
2013-01-02 gr-qc hep-th
Can the Horowitz-Maldacena proposal be an alternative to the firewall?
最近，有讨论认为黑洞互补性不一致，要求防火墙禁止观测重复信息。有人认为，如果Horowitz-Maldacena提案作为选择原则，那么这可能是防火墙的替代方案。在本文中，我们首先指出Horowitz-Maldacena建议似乎有助于带电黑洞的黑洞互补。然而，如果我们进一步考虑Hayden-Preskill的论证，即黑洞可以在信息保留时间之后充当信息镜，那么我们可以证明Horowitz-Maldaceana方案不能帮助黑洞互补。这可以推广到中性黑洞的情况。因此，在结论中，我们发现，动态黑洞不尊重互补性，即使与Horowitz-Maldacena建议。
2013-10-11 gr-qc hep-th
Status report: black hole complementarity controversy
黑洞互补性是弦理论家对信息损失问题的共识解释。然而，最近一些作者发现黑洞互补性的不一致性：大N重标度和AMPS参数。根据AMPS的说法，地平线应该是一个防火墙，这样人们就不能为了一致性而穿透那里。关于防火墙的讨论存在一些争议。除了这些文件，作者提出了一个断言，使用半正规黑洞模型，我们得出结论，防火墙，如果存在的话，应该影响到渐近观察者。此外，如果任何意见不考虑重复实验和大N重标度，那么该论点是难以接受的。
2013-02-25 gr-qc hep-th
Firewall black holes and echoes from an action principle
人们常说，没有基于局部作用原理的引力理论能产生防火墙黑洞解。此外，Guo和Mathur 2022（2205.10921）对防火墙回波的可观测性提出了质疑，这是由于宏观内陷波包的反作用产生的封闭捕获表面。在本文中，我们把爱因斯坦-麦克斯韦-膨胀作用作为一个玩具模型，作为反例，这些断言。与麦克斯韦场和介子场的作用来自几个基本理论，如（超）弦论的低能极限或卡鲁扎-克莱因紧化。在这些系统中，黑洞解具有两个曲率奇点。我们将证明，事件视界内的外部奇点可以引起外部的显着变化，接近极值极限，使事件视界附近的宏观反射屏障，将导致“可观察到的”引力波回波在这个玩具模型。此外，我们还质疑了Guo et al. 2017（1711.01617）的论点，即使用这些黑洞作为反例，非常小一部分反向散射光子将能够从防火墙逃回无穷远。
2023-03-03 gr-qc hep-th
Evaporating Firewalls
在本文中，我们首先回顾一个论点（独立于1304.6483），即与单个全息CFT的典型高能纯态对偶的大AdS黑洞在视界处必须具有某种结构（即防火墙/模糊球）。通过将CFT弱耦合到辅助系统，可以使这样的黑洞蒸发。在辅助系统是第二个相同的CFT的情况下，有可能（对于特定的初始状态），随着原始黑洞的蒸发，系统精确地演化到热场双态。在这种情况下，对偶几何应该包括永恒AdS黑洞时空的“晚时”部分，它包括原始黑洞视界后面的光滑时空。因此，我们可以说防火墙蒸发了。这为Maldacena和Susskind最近的想法提供了一个具体的实现，即蒸发黑洞视界后面的光滑时空的存在可以通过与霍金辐射系统的最大纠缠来实现（在我们的情况下是第二CFT）而不是被它阻止。对于没有被精细调谐以产生热场双态的初始状态，后期下落观察者是否经历防火墙的问题转化为关于两个CFT系统的典型高能状态的引力对偶的问题。
2013-07-06 gr-qc hep-th
A model with no firewall
我们构建了一个模型，说明了模糊球互补猜想。在模糊球范式中，黑洞微观态没有内部，从它们的表面通过能量量子$E\sim T$幺正地辐射。但是带有$E\gg T$的量子撞击在模糊球上会产生模糊球表面的大的集体激发。这种激励的动力学必须作为超空间中的演化来研究，超空间是所有模糊球解$|F_i\rangle$的空间。在这个超空间中的状态被安排在一个“复杂性”的层次结构中。我们认为，进化向更高的复杂性地图，通过类似于AdS/CFT的二元性，落入传统的洞的视野内。我们解释了如何大退化的模糊球状态导致故障的等效原理在阈值的视界形成。我们记得，在考虑互补图像时，防火墙论证并没有援引$E\gg T$的极限;相反，它关注的是对霍金辐射有贡献的$E\sim T$模的动力学。这个漏洞允许模糊球互补中的对偶描述。
2015-06-14 gr-qc hep-th
Excluding Black Hole Firewalls with Extreme Cosmic Censorship
关于黑洞防火墙的AMPS论证似乎不仅来自于拉伸视界外的局域有效场论假设，而且来自于对内部黑洞状态的过度计算，这些状态包括过去的奇异状态。在这里，我提议用极端宇宙审查（Extreme Cosmic Censorship，即除了黑洞和/或白洞内的瞬时奇点之外，宇宙完全非奇异的严格原理）来排除这种奇异态。我认为，剩余的一组非奇异的现实状态没有防火墙，但仍保留信息的霍金辐射从黑洞，形成从非奇异的初始状态。
2014-05-21 hep-th
The Transfer of Entanglement: The Case for Firewalls
黑洞互补性要求黑洞的内部由描述其外部的相同自由度来表示。纠缠在系统内部自由度的重构中起着至关重要的作用。这种联系在“双面”永恒的黑洞中表现得很明显。但对于由坍缩形成的真正的黑洞来说，没有第二面。视界熵是纠缠熵的意义在单侧黑洞中要微妙得多。它涉及到近视界系统不同部分之间的纠缠。当单面黑洞蒸发时，解释其内部自由度的纠缠消失，并逐渐被与向外的霍金辐射的纠缠所取代。可以用公式表示“纠缠转移”的原理。根据Almheiri，Marolf，Polchinski和Sully的论点，当纠缠的转移在Page时间完成时，防火墙取代了视界。防火墙的替代方案可能会遇到类似于时间旅行的矛盾。防火墙假说类似于霍金的年表保护猜想。
2012-10-07 gr-qc hep-th quant-ph
Why Firewalls Need Not Exist
黑洞的防火墙悖论通常被认为表明了么正性和等效原理之间的冲突。我们阐明如何悖论表现为半经典理论的局限性，而不是提出了基本原则之间的冲突。基本理论和半经典理论的两个主要特征解决了这个悖论的两个版本：纠缠和典型性论证。首先，在半经典理论中描述固定黑洞背景上的激发的物理希尔伯特空间比量子引力基本理论中的物理状态数指数地小。其次，除了物理激发的希尔伯特空间，半经典理论还拥有一个非物理的大福克空间，它是由在固定的黑洞背景上的产生和湮灭算符建立的。理解这些特征不仅消除了防火墙的必要性，而且还导致了霍金发射对比对在地平线上创造的新画面。
2016-08-09 gr-qc hep-ph hep-th
HPS meets AMPS: How Soft Hair Dissolves the Firewall
我们建立在霍金、佩里和斯特罗明格的观察基础上，即一个全球性的黑洞时空支持大量的软毛自由度，从而为阿尔姆黑里、马罗夫、波尔钦斯基和萨利的防火墙论点提供了新的解释。我们建议，软毛Goldstone模式编码在一个经典的过渡函数，连接渐近和近地平线区域。软毛所携带的熵是黑洞熵的一部分，并被编码在外部几何结构中。我们认为，下降的观察员自动测量的经典值的软模式到达地平线之前，这种测量实现了代码子空间投影，使内部运营商的重建。我们使用软毛动力学引入防火墙的依赖于观察者的概念，并表明对于下落的观察者来说，它会向内退回到黑洞内部：观察者在到达奇点之前从未遇到防火墙。我们的研究结果表明，HPS黑洞软毛在溶解AMPS防火墙中起着至关重要的作用。
2020-12-07 hep-th
Multipartite Entanglement and Firewalls
黑洞为探索量子引力的本质提供了一个令人兴奋的领域。关于霍金辐射的经典研究表明，黑洞应该通过量子效应衰变，但我们关于这在技术层面上如何工作的想法是不完整的。最近，Almheiri-Marolf-Polchinski-Sully（AMPS）在调和量子力学的基本性质与关于黑洞的标准信念时注意到了一个明显的悖论。解决这个悖论的一个方法是假设在黑洞视界内存在一个“防火墙”，它阻止物体平稳地落向奇点。对量子纠缠行为的一个基本限制，即所谓的“一夫一妻制”，在AMPS论证中起着关键作用。我们的目标是研究和应用多体纠缠理论来考虑霍金辐射与黑洞不同部分之间的纠缠。使用称为负性的多体纠缠度量，我们确定了一个可以改变量子纠缠的AMPS会计的例子，也许消除了对防火墙的需要。具体地说，我们构造了一个黑洞衰变的玩具模型，它具有不同于AMPS假设的纠缠行为。我们讨论了从我们的玩具模型中吸取教训，以理解现实黑洞所需的额外步骤。
2017-02-28 gr-qc hep-th
Black Hole Complementarity and the Harlow-Hayden Conjecture
黑洞互补性，最初是由普雷斯基尔、特胡夫特和我在20世纪90年代提出的，现在正受到阿尔姆海里-马罗夫-波尔钦斯基-萨利防火墙论点的挑战。AMPS的论点依赖于一个隐含的假设--"邻近假设“--它说黑洞的内部必须由物理上靠近黑洞的自由度构成。邻近假设显然与霍金辐射的内部信息是冗余的这一观点相矛盾，霍金辐射距离黑洞非常远。AMPS认为，违背邻近假设会导致思想实验中的矛盾，在这个实验中，爱丽丝提取了霍金辐射，并将一部分带回了黑洞。根据AMPS，防止这种矛盾的唯一方法是在页面时间形成防火墙。但是爱丽丝必须进行的测量是如此精细的性质，以至于在黑洞蒸发之前进行测量是不可能的。哈洛和海登已经发现了证据，证明量子计算的局限性实际上阻止了爱丽丝在不到指数级的时间内完成她的实验。如果他们的猜想是正确的，那么黑洞互补性可能是存在的。我在这里的目的是概述防火墙的论点，其基础上的邻近假设，以及基于计算复杂性的反驳，由哈洛和海登。
2013-06-06 gr-qc hep-th quant-ph
Black Holes or Firewalls: A Theory of Horizons
我们提出了一个量子理论的黑洞（和其他）的视野，其中的标准假设的互补性被保存不矛盾的信息理论的考虑。经过置乱时间后，黑洞的量子力学结构在微观层次上就变成了永恒的黑洞的量子力学结构。特别地，拉伸视界自由度和与它们纠缠的态可以映射到永恒黑洞两个外部区域的近视界模中，其质量被认为是演化中的黑洞在每个时刻的质量。从这幅图中产生的显著特征包括：（i）描述一个黑洞所需的自由度是e^{A/2 l_P^2}，其中A是视界的面积;（ii）具有光滑视界的黑洞态只跨越相应的e ^{A/2 l_P^2}维希尔伯特空间的一个e^{A/4 l_P^2}维子空间;（iii）视界的内部动力学是这样的，如果一个状态停留在这个子空间中，则下落的观察者以概率1找到一个光滑视界。我们确定了在外部和内部时空区域的本地运营商的结构，并表明，这种结构避免了防火墙参数-地平线可以保持在整个演化过程中顺利。我们讨论了在各种情况下，特别是当他们进入视界前操纵自由度的下落观察者的命运，并发现观察者永远不能看到一个防火墙，通过对早期霍金辐射的测量。我们还考虑了下降的参考系的框架，并认为闵可夫斯基真空是不是唯一的。特别是，真正的闵可夫斯基真空的数量是无限的，尽管在通常的非引力量子场论中无法获得区分这些真空的标签。德西特视野的应用进行了讨论。
2013-08-22 gr-qc hep-th
Experimental Test of the Final State Hypothesis
黑洞终态投影模型，也被称为Horowitz-Maldacena模型，由于当前关于黑洞防火墙的争论而引起了新的兴趣。后选择的非线性量子力学保留了信息，并通过放松纠缠的一夫一妻制来避免AMPS论点。虽然这些都是有希望的功能，但也有可能进行可观察的预测。
2014-03-13 gr-qc hep-th
Firewalls in General Relativity
我们提出了球对称的解决方案，爱因斯坦方程是相当于典型的史瓦西和Reissner-Nordstrom黑洞的外部，但奇异（普朗克密度）壳在各自的事件和内部的视野。壳的局部测量质量和奇点远大于渐近ADM质量。壳层的面积等于相应的正则黑洞的面积，但从壳层到奇点的物理距离是普朗克长度，这表明了黑洞熵随面积缩放的自然解释。这种奇异壳的存在使得Schwarzschild黑洞的黑洞信息问题和Reissner-Nordstrom黑洞的Cauchy视界问题的解成为可能。虽然我们不能严格地解决这些解决方案的形成，我们建议如何正常的黑洞解可能演变成这样的国家的可解释性参数。我们还评论的可能性，可以使用我们的方法构建负质量史瓦西解。不存在负质量解的要求可能会限制紫外线引力理论所允许的奇点类型。
2018-12-03 gr-qc hep-ph 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
Black holes, fast scrambling and the breakdown of the equivalence principle
本文证明若黑洞是快速置乱者，则从置乱时间起局域观测者就会遭遇防火墙，从而表明宇宙中所有天体物理黑洞对局域物理过程均已形成完整防火墙，挑战等效原理。
2025-05-06 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Gauge/Gravity Duality and the Black Hole Interior
我们进一步论证了具有场论的典型黑洞在视界处有防火墙。这个论证并没有提到黑洞和任何遥远系统之间的纠缠，因此，通过将黑洞内部的自由度与外部的自由度区分开来，也就无法回避这个论证。我们还解决了马尔达塞纳和Susskind的ER=EPR猜想，认为在一般的高度纠缠态的相关性不能被几何化为一个光滑的虫洞。
2013-07-25 hep-th
Hawking radiation, the Stefan-Boltzmann law, and unitarization
霍金辐射源自何处？一个共同的看法是，它产生于激发非常接近或在视界，这一观点支持了“防火墙”的论点和论点的关键作用，紫外依赖的纠缠熵在描述黑洞的量子力学。然而，对霍金辐射的总发射率和应力张量的进一步研究支持了这样一种说法，即霍金辐射的来源是一个近视界量子区域，或“大气”，其径向范围由视界半径尺度决定。这可能是重要的，因为霍金辐射需要被修改以恢复幺正性，而一个自然的假设是，与这种修改相关的尺度与控制霍金辐射的尺度相当。此外，相关的讨论提出了一个解决方案的问题，额外的能量通量在“非暴力”的情况下，不破坏黑洞热力学的贝肯斯坦-霍金熵。
2016-01-12 gr-qc hep-th
Butterflies on the Stretched Horizon
在本文中，我回到什么样的扰动爱丽丝的爱因斯坦-罗森桥的一边可以发送消息给鲍勃，因为他进入视界的另一端的问题。根据定义，“容易”操作符不激活消息，而“困难”操作符激活消息，但没有明确的标准来区分容易和困难。在本文中，我认为，差异是有关的时间演化的一定程度的计算复杂性，与爱丽丝的黑洞的拉伸视界。这些论点表明，AMPSS换向器的论点更多地与蝴蝶而不是防火墙有关。
2013-12-07 hep-th
Cool horizons lead to information loss
黑洞蒸发过程中的信息损失有两个证据：（i）纯态演化为混合态;（ii）从初态到终态的映射是不可逆的。任何解决信息悖论的建议都必须解决这两个问题。防火墙的论点只集中在第一个，这导致了最大纠缠的黑洞偏离Unruh真空。这个论证的性质并不适用于纯态的黑洞。Avery、Puhm和作者指出，要求初始状态到最终状态的映射是可逆的，即使对于纯状态，也是如此。如果黑洞可以形成在一般的状态，证明工程，在本文中，我们表明，这确实是这样的。我们还演示了Susskind，Papadodimas等人和Maldacena等人提出的模型如何最终使初始到最终的状态映射不可逆，从而以幺正性为代价使视界“酷”。
2013-07-29 gr-qc 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
Energy and Information Near Black Hole Horizons
试图解决防火墙悖论的核心挑战是确定黑洞近视界区域的激发，这种激发可以携带信息而不会伤害自由下落的观察者。通过从一个自由下落的观察者的角度来分析这个问题，我得出了一个关于从黑洞中携带信息的自由度的简单建议。一个下落的观察者体验到携带信息的模式是量子场的进入的负能量激发。在这些状态下，从无穷远处自由下落的观察者不会遇到防火墙，但从接近视界的位置开始自由降落的观察者会被负能量流“冻结”。当黑洞被“开采”时，携带信息的模式的数量增加，在不违反等效原理的情况下增加了下落坐标系中的负能量通量。最后，我指出了最近的争论中的一个漏洞，即一个下落的观察者必须检测到对么正性、有效场论或自由下落的违反。
2014-07-21 hep-th
Response to Shalaby's Comment on "Families of Particles with Different Masses in PT-Symmetric Quantum Field Theory"
在最近的评论[arXiv：1101.3980]中，Shalaby批评了我们的论文“PT对称量子场论中具有不同质量的粒子族“[arXiv：1002.3253]。在审视他的论点时，我们发现他的评论的几乎每个阶段都存在严重缺陷。鉴于空间和时间的考虑，我们指出的主要缺陷，使他的论点无效。从本质上讲，Shalaby试图从变分原理中获得我们的结果，并找到他的计算的物理解释。他使用的变分方法是不适用的，他对物理的描述是错误的。因此，我们在各个层面上驳斥他的批评。
2011-03-02 hep-th quant-ph
String Theory Versus Black Hole Complementarity
有人认为，弦论的欧几里德版本的史瓦西黑洞-雪茄几何-承认零模式是本地化的尖端的雪茄。这种模式的存在意味着，在弦论中，与广义相对论不同，雪茄的尖端是一个特殊的区域。这与欧几里德版本的黑洞互补原理相矛盾。我们提供了一些定性的参数，这种零模式和黑洞熵和防火墙的起源在地平线之间的联系。
2012-08-20 hep-th
From Schwinger Balls to Black Holes
我们已经展示了Schwinger球和黑洞之间有趣的相似性。把黑洞看作一个引力Schwinger球，导出了引力与面积成反比的直接结果--Bekenstein-Hawking熵和黑洞热力学第一定律.普朗克长度就是引力施温格长度。将黑洞看作一个引力子组成的Schwinger球，导出了黑洞的质量与半径的关系。我们展示了如何演变的纠缠熵的黑洞，作为页介绍了多年前，可以通过包括引力子在黑洞的蒸发过程中，并使用变形EPR机制。这种变形的EPR机制也可以解决信息悖论。我们将展示如何天真的同时使用页的参数和等价原则导致防火墙问题。
2016-08-02 gr-qc hep-th
Finding Pythons in Unexpected Places
我们认为，新的（高度非经典的）量子极值曲面在重建黑洞内部，即使是孤立的，单面的，非蒸发黑洞（即没有辅助水库）发挥了至关重要的作用。具体地说，任何代码子空间，其中内部输出模式可以被激发将有一个量子极值表面在其最大的混合状态。我们认为，作为一个结果，内部传出模式的重建总是指数复杂的。我们的构造提供了支持强有力的Python午餐提议的证据：非最小量子极值曲面是全息字典中指数复杂性的唯一来源。我们还评论这些量子极值表面的几何化的状态依赖的防火墙的典型参数的相关性。
2021-06-04 gr-qc hep-th quant-ph
Precursors, black holes, and a locality bound
我们重新审视的问题，在AdS/CFT通信的前兆。对这些前兆的识别有望提高我们对全息术和体局域性之间的张力以及对黑洞信息悖论的解决的理解。以前的论点，前体是大的，未修饰的威尔逊圈被发现是有缺陷的。我们认为，前体的作用应该变得明显，当一个饱和一定的局部约束。时空的不确定原理是这个界限的直接结果。
2001-07-24 gr-qc hep-th
(Non)perturbative gravity, nonlocality, and nice slices
研究了高能散射和黑洞背景下的引力微扰动力学。在后一种情况下，一个简单的微扰分析失败，在一个接近平行的失败，前者的碰撞参量达到史瓦西半径。这表明，在空间切片上对物理学的半经典描述中存在缺陷，空间切片既与传出的霍金辐射相交，又与携带信息进入黑洞的物质相交;这样的切片有助于黑洞信息丢失的一般论证。这表明了非微扰引力物理学本质上是非定域的这一假设的可能作用。
2006-06-27 gr-qc hep-th
Circumventing the black hole hair-loss problem
本文通过在腔体中研究史瓦西黑洞背景上的规范涨落，提出规避黑洞毛发丢失问题的模型，发现系统熵在蒸发末期增加而非直接降为零，从而为理解蒸发末期和引力量子效应提供新见解。
2023-09-20 gr-qc hep-th
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
Unitarity and fuzzball complementarity: "Alice fuzzes but may not even know it!"
我们调查最近的黑洞防火墙的论点。对于一个处于典型状态的黑洞，我们认为幺正性要求离开黑洞的每一个辐射量子携带关于初始状态的信息。因此，在蒸发过程的每一步（特别是在Page时间之前和之后），无信息视界都与幺正不一致。所需的水平尺度结构体现在模糊球提案中，该提案提供了一种支撑结构的机制。在这方面，我们要解决的经验，一个下降的观察员，并讨论最近的模糊球互补建议。不像黑洞互补性和观测者互补性假设渐近观测者经历一个热膜，而下落的观测者自由地穿过视界，模糊球互补性假设细粒度的运营商的经验细节的模糊球微观和粗粒度的运营商的经验的黑洞。特别地，这意味着调谐到能量E ~ T（其中T是渐近霍金温度）的下落探测器不会经历自由下落，而调谐到E >> T的下落探测器会经历自由下落。
2013-08-01 gr-qc hep-th
Generalized Uncertainty Principle: Implications for Black Hole Complementarity
黑洞信息丢失悖论和防火墙争议的核心是量子力学和广义相对论之间的冲突。关于对广义相对论的量子修正已经说了很多，但在相反的方向上就少得多了。因此，研究引力对量子力学的可能修正是至关重要的。事实上，海森堡不确定原理是量子力学的一个深刻特征，然而当引力效应变得重要时，它可能会得到修正。这样的广义不确定原理[GUP]不仅来自于对量子力学和引力的一般考虑，而且也来自于弦理论的论证。我们研究的背景下，黑洞互补的GUP的作用。我们发现，虽然互补性可以违反大N重标度，如果只假设海森堡的不确定原理，GUP的应用可能会保存互补性，但只有当某些N-依赖性也被假定。这就提出了超出本工作范围的两个重要问题，即：GUP是否真的具有所提出的N依赖形式，以及黑洞互补性是否确实正确。
2014-12-10 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
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
Relativeness in Quantum Gravity: Limitations and Frame Dependence of Semiclassical Descriptions
量子力学和广义相对论的世界观之间的一致性是一个长期存在的问题，在黑洞物理学中变得特别突出。我们通过研究演化中的黑洞的量子力学，发展了一个解决这个问题的连贯图像。在解释了贝肯斯坦-霍金熵作为熵代表的自由度是粗粒度的，以获得半经典描述的微观理论的量子引力，我们讨论了这些自由度的性质时，从半经典的观点来看。我们得出的结论是，他们显示的功能，我们称之为极端的相对性和时空-物质的二重性--一个非平凡的参考系依赖于他们的时空分布和双重角色，他们扮演的“成分”的时空和热辐射。我们在遥远和下落的参考系中描述了黑洞的形成和蒸发过程，表明这两个性质使我们能够避免防火墙的争论，并使黑洞内部的存在与互补意义上的么正演化相一致。我们的分析提供了一个具体的答案，如何信息可以保存在量子水平的整个黑洞的演化，并给出了一个基本的图片，如何一般坐标变换可以工作在完全量子引力的水平，超越半经典理论的近似。
2015-07-03 gr-qc hep-th
Black Hole Entanglement and Quantum Error Correction
最近Almheiri等人认为，黑洞的互补性使量子信息理论的基本规则，如纠缠的一夫一妻制变得紧张。基于这一论点，我们发展了一个实用的框架来描述黑洞蒸发通过酉时间演化，基于全息的观点，其中所有的黑洞自由度生活在拉伸的地平线上。我们将视界模型化为一个具有有限熵的幺正量子系统，并且不假设视界几何是光滑的。然后，我们表明，与温和的假设，可以重建当地的有效场论的观测值，探测黑洞内部，相对于视界附近的状态看起来像一个当地的闵可夫斯基真空。重建利用了量子纠错码的形式，并适用于纠缠熵尚未饱和的Bekenstein-Hawking界的黑洞态。我们的一般框架澄清了黑洞最终状态的建议，并允许定量研究的过渡到“防火墙”制度的最大混合黑洞国家。
2012-11-29 hep-th quant-ph
Foundational puzzles on quantum universality: From Wigner's friend to black holes
本论文探讨量子理论中的测量问题与黑洞信息悖论，提出扩展维格纳的朋友论证及统一悖论，并分析叠加黑洞的探测器响应，深化对量子实在性和引力的理解。
2026-10-06 hep-th quant-ph
