Quantum frictionless trajectories versus geodesics
在恒星外移动的粒子通常会经历由Unruh辐射反应引起的量子摩擦。然而,存在缺乏这种效应的径向轨迹(在向外辐射扇区中,并且忽略后向散射)。沿着这些轨迹,观测者只感觉到恒星的辐射,而没有安鲁效应的进一步贡献。它们具有这样的性质,即多普勒频移和引力频移的变化相互补偿。它们不是测地线,它们的固有加速度服从平方反比定律,这意味着它原则上可以由向外的恒星辐射产生。在黑洞发射霍金辐射的情况下,这可能导致浮力的情况。进入的辐射部门几乎没有影响,似乎会进一步减缓下降。
2015-11-09 gr-qc
Unruh effect for detectors in superposition of accelerations
Unruh效应是加速观察者即使在惯性观察者经历真空状态时也能检测到粒子的现象。特别是,均匀加速的观察者预计测量的热辐射是成比例的加速度。在这里,我们考虑的Unruh效应的检测器,遵循不同的加速轨迹在闵可夫斯基时空的量子叠加。更准确地说,我们分析了一个点状多级粒子探测器耦合到一个无质量的实标量场和运动的叠加加速轨迹的激发。我们发现,在一般情况下,探测器的激发状态,而不是仅仅(凸)的混合物的热谱特性的Unruh效应的每个轨迹与明确定义的加速度分别。相反,对于某些轨迹和激励水平,并且在测量轨迹状态时,检测器激励的状态特征还包括非对角项。这些“热态叠加”的非对角项与不同可能态的可解释性有关,在这些状态中,场在与探测器的内部自由度相互作用后被留下。
2020-07-22 gr-qc quant-ph
Energy Conservation and the Unruh Effect
本文明确地证明了在闵可夫斯基真空中匀加速的探测器被激发并发射粒子时,能量守恒定律保持不变。这一事实在传统方法中被掩盖了,在传统方法中,探测器被认为是被迫进入轨道的。为了揭开面纱,我们提出了一个探测器模型写在闵可夫斯基坐标。在这个模型中,探测器的哈密顿量包含一个经典的势项,而不是探测器的固定轨迹。在无限质量探测器的极限下,跃迁速率与相应的常规跃迁速率一致,尽管反冲仍然存在。
1999-08-30 gr-qc
Unruh-DeWitt detector response along static and circular geodesic trajectories for Schwarzschild-AdS black holes
我们提出了新的方法来数值解决的问题,在弯曲的时空中的粒子探测器的响应特性。这些方法允许Wightman函数的集成,至少在原则上,在相当一般的背景。特别是,我们将使用这个工具,以进一步了解的性质,共形无质量标量霍金辐射从史瓦西黑洞在反德西特空间。我们这样做,通过研究安鲁-德威特检测器在地平线以上,并在圆形测地轨道上休息。该方法允许我们看到,响应率在某些特征频率处显示峰值,这些特征频率对应于时空的准正规模(QNM)。原则上可以将这些技术应用于更复杂和更有趣的物理场景,例如测地线坠落或多探测器纠缠演化,或研究具有黑洞视界的时空中量子关联的行为。
2014-09-15 gr-qc hep-th quant-ph
Diamonds's Temperature: Unruh effect for bounded trajectories and thermal time hypothesis
我们研究的Unruh效应的观察员具有有限的寿命,使用热时间假设。热时间假说认为:(i)时间是由可观测代数上的状态所定义的流所确定的物理量,(ii)当这种流与时空中的几何流成比例时,温度是流参数与固有时间之比。一个永恒的加速Unruh观察者可以访问与Rindler楔相关的局部代数。由这个代数上的场论的闵可夫斯基真空定义的流与时空中的流成比例,相关的温度是昂鲁温度。一个有限寿命的观察者可以访问与称为“钻石”的有限时空区域相关联的局部可观察代数。在这个代数上,由(四维共形不变的)量子场论的闵可夫斯基真空定义的流也与时空中的流成比例。相关的温度推广的Unruh温度有限寿命的观察员。此外,即使在加速度为零的极限中,该温度也不会消失。与寿命为T的惯性观测者相关联的温度,我们称之为“金刚石温度”,是2 hbar/(pi k_b T),这个温度与有限寿命观测者不能获得量子场论的所有自由度的事实有关。
2004-02-02 gr-qc hep-th math-ph
Hawking and Unruh radiation perception by different observers: applications of the effective temperature function (in Spanish)
我们研究的辐射现象的霍金辐射和Unruh效应的感知使用两个主要工具:Unruh-DeWitt探测器和有效温度函数(ETF),这最后一个工具的基础上Bogoliubov变换。使用Unruh-DeWitt探测器,我们发现沿着Minkowski中具有缓慢变化的加速度的线性轨迹的探测特性的绝热膨胀,这使我们能够计算探测到的光谱,发现热光谱作为零阶贡献。使用ETF,我们研究观察员的霍金辐射以下的径向轨迹外的史瓦西黑洞的看法。最重要的结果之一是,一般来说,自由落体的观察者穿越事件视界时,由于在视界处发散的多普勒蓝移,即使场处于Unruh真空态,也会探测到一些辐射。我们给出了ETF的一般表达式,它有一个明确的解释,在众所周知的物理现象。我们讨论了哪种贡献来自于黑洞发射的辐射,哪种贡献是由于观察者运动引起的Unruh效应。我们的结论是,Unruh效应不仅是由于观察者的适当的加速度,甚至不能局部定义,但由于观察者的加速度相对于渐近区域。我们应用ETF的分析不同的物理情况,特别是一个可能的浮力的情况下,由于霍金辐射压力的地平线附近。最后,我们提出了一种非定常真空态,我们称之为脉动真空,它是指在恒星附近盘旋形成事件视界的天体外辐射场。在这种真空状态下,我们得到了物体发出的近似霍金辐射,同时避免了已知的信息佯谬和跨普朗克问题。
2015-01-12 gr-qc
The role of Unruh effect in Bremsstrahlung
通过显式一阶量子计算,证明了在Davies Unruh热浴存在的情况下,惯性坐标系中的Minkowski光子发射率与Rindler坐标系中的Rindler光子发射和吸收率的等价性.等效性也得到了扩展,因为使用经典电动力学计算的相同电荷所发射的轫致辐射。的等价性也持有的情况下,加速电荷移动的Rindler轨迹与额外的任意横向运动。我们的研究结果概括了Higuchi等。(1992)和Cozzella et.(2017)对于具有圆形横向运动的加速轨迹。相关的问题和实验的影响进行了讨论。
2020-03-09 gr-qc
Unruh Effect for General Trajectories
我们考虑耦合到一个标量场的两能级探测器,并在闵可夫斯基时空中的任意轨迹上运动。我们首先推导出一个通用的表达式的响应函数使用(新的)正则化过程的基础上的费曼处方是明确的因果关系,我们比较它与文献中使用的其他表达式。然后,我们用这个表达式来研究,分析和数值,在各种非平稳情况下的响应函数的时间依赖性。我们表明,一般来说,响应函数像功率在检测器的电平间距,$E$,高$E$。只有对于平稳世界线,响应函数衰减得比任何幂律都快,与某些平稳情况下的已知指数行为保持一致。在某些条件下,非平稳世界线的(时间相关的)响应函数可以很好地近似于具有相同瞬时加速度、扭转和超扭转的平稳世界线的响应函数值。虽然我们不能提供一般的条件,这适用,我们讨论特殊情况下,特别是,线性空间轨迹的低能量限制。
2007-03-04 astro-ph gr-qc hep-th
Excitation of an inertial Unruh detector in the Minkowski vacuum: a numerical calculation using spherical modes
我们考虑Minkowski真空中有限长惯性Unruh探测器的激发,在无限过去绝热开启相互作用,在有限时刻突然关闭相互作用,并利用球模量子场的展开通过数值计算得到激发几率.我们首先计算每个模式一个粒子的场的最终态的激发概率,然后对模式求和。一个有趣的特点是,尽管惯性轨迹和真空状态的领域,多极分量的激励概率是时间依赖的量。我们清楚如何多极和产生的时间无关的概率特性的惯性轨迹。顺便指出,在无限过去中,相互作用突然开启时的激发几率正好是绝热开启时的两倍,这一过程可以很容易地推广到球对称时空中沿径向轨道的探测器响应。
2017-04-17 gr-qc
Thermalization of particle detectors: The Unruh effect and its reverse
我们研究了一般平稳场景下的反Unruh效应。我们发现,对于加速轨道,耦合到量子场的KMS态的粒子探测器可以随着KMS温度的增加而冷却(点击次数减少)。值得注意的是,即使探测器被无限长时间地打开,情况也是如此。我们还表明,反Unruh效应是加速探测器的特征,并且不会出现惯性移动探测器(例如,在热浴中)。
2016-12-31 gr-qc hep-th quant-ph
Thermality, causality and the quantum-controlled Unruh-deWitt detector
粒子探测器模型如Unruh-deWitt探测器在相对论量子信息和场论中被广泛用于探测时空和量子场的整体特征。这些探测器通常被建模为沿着经典世界线局部耦合到场。在本文中,我们利用最近的框架,使我们能够准备在量子控制的轨迹叠加的检测器,并研究其响应的领域在有限温度闵可夫斯基时空和不断扩大的德西特宇宙。与经典路径上的探测器无法区分这些时空不同,叠加探测器可以通过获取有关其环境的几何和因果结构的非局部信息来做到这一点,这表明它有能力探测这些全局性质。
2021-11-15 gr-qc quant-ph
Unruh effect and information flow
研究了Minkowski真空中加速二能级探测器与标量场弱相互作用系统中作为信息回流的记忆效应。这就是著名的安鲁效应的框架:探测器的行为就像是在一个温度与其加速度成正比的热浴中。在这里,我们表明,如果我们放松通常的假设,一个永恒的均匀加速系统,而不是考虑更现实的情况下,在有限大小的检测器开始加速在某个时间,信息回流可能会出现在动态。我们的研究结果表明,存在的检测器在闵可夫斯基空间中的轨迹和信息流的行为之间的连接。这使我们能够利用量子信息理论和开放量子系统的最新发展,从一个新的角度来考察安鲁效应。
2020-01-29 gr-qc quant-ph
The Unruh effect without thermality
我们表明,均匀加速的探测器可以显示真正的热功能,即使库博-马丁-施温格(KMS)条件未能举行。这些特征包括满足热细致平衡和具有与满足KMS条件的情况相同的普朗克响应。在这种情况下,我们讨论,满足KMS条件的加速轨迹是刚刚好,但不是必要的Unruh效应存在于一个给定的量子场论。此外,我们提取的必要条件和充分条件的加速探测器的响应函数是热的无限绝热极限。这一分析提供了关于KMS条件和Unruh效应之间相互作用的新见解,并提供了一个坚实的框架,其中Unruh效应对量子场论变形(可能是洛伦兹破坏)的鲁棒性可以得到明确的回答。
2018-04-02 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
Wigner function method for the Gibbons-Hawking and the Unruh effect
本文利用频率-时间Wigner函数定义含时谱,将Gibbons-Hawking效应和Unruh效应推广到非指数膨胀与非匀加速等现实情形,发现部分现实宇宙模型仍呈Planck谱,而标准情景可出现可检验的负Wigner函数。
2025-01-05 gr-qc quant-ph
Probing geometric information using the Unruh effect in the vacuum
我们提出了一种新的方法,通过这种方法,原则上,可以“在绝对黑暗中看到”,即,而不通过量子场交换任何真实的量子。这是可能的,因为物体改变了其附近真空的模式结构。新方法通过Unruh效应探测真空的模式结构,即,通过记录被加速的量子系统的激发率。
2019-10-28 gr-qc hep-th quant-ph
Effect of acceleration on information scrambling
该研究聚焦黑洞物理相关的信息扰动问题,分析安鲁/反安鲁效应下加速度对GHZ、W等多类纠缠态信息扰动的影响,发现反安鲁效应会增强信息扰动,且W态比GHZ态在匀加速下更稳定。
2023-05-02 gr-qc hep-th quant-ph
Private information via the Unruh effect
在量子信息的相对论理论中,视界的可能存在是一个复杂的特征,限制了信息的传输和检索。我们考虑两个惯性参与者通过一个无噪声量子比特信道的存在下,一个均匀加速窃听通信。由于Unruh效应,窃听者对任何编码信息的看法都是嘈杂的,这两个惯性参与者可以利用这一特征来实现完全安全的量子通信。我们表明,相关的私人量子容量等于纠缠辅助量子容量的信道窃听者的环境,我们评估所有的加速度。
2009-06-25 gr-qc hep-th quant-ph
Relativistic quantum teleportation protected by the anti-Unruh effect
Department of Physics, Faculty of Science, Shahid Chamran University of Ahvaz(阿瓦士沙希德·恰姆兰大学理学院物理系);Center for Research on Laser and Plasma, Shahid Chamran University of Ahvaz(阿瓦士沙希德·恰姆兰大学激光与等离子体研究中心)
研究相对论环境下量子隐形传态,通过昂鲁 - 德维特探测器与大质量标量场相互作用,利用反昂鲁效应,使隐形传态保真度随加速度增加,为减轻量子关联相对论退化提供机制。
2026-08-21 gr-qc quant-ph
Experimental Demonstration of the Timelike Unruh Effect with a Trapped-Ion System
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Hangzhou Normal University(杭州师范大学)
本研究利用囚禁离子量子系统,以二能级自旋为探测器、离子振动运动编码环境场,在无加速的类时轨迹下原理性验证了类时安鲁效应,为相对论量子物理研究提供了可控台式实验平台。
2025-10-28 gr-qc hep-th quant-ph
The Unruh effect in quantum information beyond the single-mode approximation
我们解决的有效性的单模近似,通常调用在非惯性系和其他相对论性量子信息的情况下的纠缠分析。我们发现,单模近似是不适用于任意状态,发现更正以前的研究超出了这种近似的玻色子和费米子的情况下。我们还展示了一类波包,其中的单模近似是合理的峰值约束设置一个适当的傅立叶变换。
2010-10-26 gr-qc quant-ph
Thermal and non-thermal signatures of the Unruh effect in Casimir-Polder forces
我们发现,Casimir-Polder力之间的两个相对论性均匀加速原子表现出从短距离的类热行为预测的Unruh效应,到长距离的非热行为,与故障的本地惯性描述系统的过渡。这种现象扩展了Unruh热响应检测到一个单一的加速观察员的加速空间扩展系统的两个粒子,我们确定的特征长度尺度为这个交叉与适当的加速度的逆的两个原子。我们的结果是在四阶微扰理论中分离出真空涨落和辐射反应场对两个运动在两个一般定距轨道上的原子与标量场线性耦合的Casimir-Polder相互作用的贡献。该领域可以假定在其真空状态或在有限的温度下,从而在一个通用的方法计算Casimir-Polder力在固定制度。
2014-07-09 cond-mat.other gr-qc quant-ph
Quantized mass-energy effects in an Unruh-DeWitt detector
一个简单但功能强大的粒子探测器模型由一个耦合到场的二能级系统组成,其中被探测的粒子是场的激发。这被称为Unruh-DeWitt探测器。使用这种模型的研究往往集中在一个完全经典的描述的外部自由度的检测器,或一个完整的场论治疗,其中检测器本身被描述为一个字段。最近,人们对探测器的质心的量子方面产生了很大的兴趣--要么被描述为沿着半经典轨道叠加移动,要么在非相对论性哈密顿量下动态演化。然而,感兴趣的过程-场粒子的吸收或发射-必然会通过吸收或发射场量子的能量来改变探测器的静止质量。上述两种模型都不能捕捉到这种效应。在这里,我们将量子化的检测器的质量能量到Unruh-DeWitt模型。我们表明,由于发射或吸收的内能变化是相关的,即使在最低的能量极限。具体地说,由于探测器的质量变化而对跃迁速率的校正不能被忽略,除非整个质量质心动力学也被忽略。我们的结果意味着,不包括质能等价,就不能有一个一致的模型的Unruh-DeWitt检测器作为一个大质量的粒子。
2022-07-21 gr-qc quant-ph
Accelerating Unruh-DeWitt detectors coupled with a spinor field
研究 (3+1) 维时空中与旋量场耦合的加速 Unruh-DeWitt 探测器,分析单探测器跃迁概率及双探测器在紫外截断下的对数负性和互信息。
2023-05-27 gr-qc
Unruh effect and information entropy approach
在信息论的框架内计算了由Unruh效应产生的总熵。与以前的研究不同,这里的计算是在非惯性参考系存在的有限时间内进行的。在这种情况下,只产生有限数量的粒子。考虑了发射粒子的质量依赖性。导出了辐射玻色子和费米子谱熵的解析表达式。我们还研究了它的渐近对应的限制情况下,低和高加速度。所得结果可以进一步推广到其他发射粒子的内禀自由度,如自旋和电荷。
2021-01-17 gr-qc hep-th nucl-th
Generating Entangled Photons from the Vacuum by Accelerated Measurements: Quantum Information Theory Meets the Unruh-Davies Effect
基于著名的Unruh-Davies效应,我们研究了加速和静止观察者之间的投影测量和量子通信的影响。我们发现,投影测量均匀加速的观察者可以激发真正的粒子从惯性系中的真空,即使没有额外的粒子被创建的测量过程中的加速帧。此外,我们还证明了通过这种加速测量产生的粒子可以在惯性系中高度纠缠,并且也可以通过一定的测量安排来利用这个过程产生甚至最大纠缠的两量子比特态。作为我们分析的副产品,我们还表明,一个量子比特的信息可以完美地从加速观察者传输到惯性观察者。原则上,这种效应可以用于设计量子通信的纠缠态发生器。
2007-09-26 gr-qc quant-ph
Ambient temperature versus ambient acceleration in the circular motion Unruh effect
本文研究了圆周运动观测者与线性加速观测者在探测无质量标量场时的差异,发现通过测量局域化可观测量通常可以区分这两种情况,揭示了 Unruh 效应对偶性的局限。
2024-03-22 gr-qc hep-th
The Unruh effect under the de Broglie-Bohm perspective
本文在 de Broglie-Bohm 量子理论框架下研究加速观察者眼中的 Minkowski 真空,通过 Bohmian 轨迹计算揭示 Unruh 温度的量子与经典成分周期性交替主导,并展示特殊场构型的物理性质。
2023-04-21 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Gravitational wave signals in an Unruh-DeWitt detector
本文首先推广了最近在文献[1]中得到的平面引力波在Minkowski空间中传播的有质量标量传播子。然后,我们使用这个传播研究一个自由下落的Unruh-DeWitt探测器的响应的引力波的背景。我们发现,自由下落的探测器完全抵消了由引力波引起的不变距离变形的影响,唯一的影响来自于标量场真空涨落的平均大小的增加,其起源可以追溯到引力波涨落表面的变化。这种效应源于离壳探测器轨道上的传播之间的量子干涉,这些轨道探测由引力波的引力反作用引起的不同的空间引力势,因此它是纯量子的。当引力波在经典引力子插入物上传播时,引力波在复$Δτ$ -平面的虚轴上产生切割(其中$Δτ= τ-τ'$表示固有时间的差异),这些切割的不连续性是在Unruh-DeWitt探测器中引起的能量跃迁连续性的原因。我们发现探测器的跃迁率随着标量场的能量和质量的增加而呈指数抑制,这并不奇怪。然而,令人惊讶的是,跃迁速率是引力场应变的非解析函数。这意味着,无论引力场振幅有多小,以引力场应变的幂扩展都不能很好地近似探测器的跃迁速率。
2022-12-20 gr-qc hep-th
An observer's perspective of the Unruh and Hawking effects -- using coherent signals to extract information from a black hole
该研究通过计算非惯性观察者对惯性系单频模式的响应,验证安鲁效应的玻色分布特性,证明其普适性,并提出利用相干信号从加速观测光谱及黑洞辐射中提取信息的方法。
2023-11-28 gr-qc hep-th
Unruh effect for inertial observers through vacuum correlations
本文研究了形成黑洞的二维坍缩模型中的动态Unruh效应。在这个二维坍缩模型中,一个耦合到介子引力的标量场向左运动,坍缩形成一个黑洞。在$x\to\infty$和$x\to-\infty$周围有两组渐近($t\to\infty$)观测器。在右零无限远的观测者见证了与时间相关的辐射热通量,导致黑洞的形成及其随后的霍金蒸发,以预期的方式。我们表明,即使是在左零无穷大的观察者发现自己在热环境中,没有经历任何变化的时空几何沿其轨迹。它们作为惯性观测者保持在时空的\emph{flat}区域中,在该区域中,曲率张量在整个时空的一部分中相同地消失。这些观测者发现量子场的状态是在一个晚期的热组态中,其中\emph{exactly the same}的温度是由观测者在右零无穷远处测量的,{ \it尽管在其整个历史中在平坦时空区域是惯性的}。这与平坦时空中的标准昂鲁效应非常密切相关,除了一个关键的区别-因为它们自始至终都是惯性的,而且{ \it在过去的光锥中没有因果连接的源来解释它们所看到的东西}。这个结果来自于量子关联,它延伸到过去光锥之外,在概念上类似于EPR关联。
2018-05-25 gr-qc hep-th
Beyond the Unruh vacuum: multi-time correlations in black hole collapse and evaporation
University of Patras(帕特雷大学)
本文通过二维引力坍缩与蒸发模型,证明晚期多时间量子场关联包含依赖坍缩前状态的贡献,表明多时间关联是霍金辐射中信息的载体,单时间可观测量的信息悖论表述不完整。
2026-06-15 gr-qc hep-th quant-ph
Sudden death of entanglement and teleportation fidelity loss via the Unruh effect
我们利用Unruh效应研究了当其中一个纠缠量子比特受到某种外力的影响时,对量子态的隐形传态的影响。为了达到一个全面的理解,这种纠缠量子比特系统的加速效应进行了详细的分析。特别地,我们计算了两个量子比特之间的互信息和并发,并表明后者在有限加速时具有“突然死亡”,其值将取决于检测器加速的时间间隔。
2009-07-02 gr-qc quant-ph
Non-monotonic evolution of multipartite entanglement under the Unruh effect
Liaoning Normal University(辽宁师范大学);Xiangtan University(湘潭大学)
利用Unruh-DeWitt探测器模型,研究四量子比特Dicke态在相对论运动下的纠缠行为,发现纠缠随加速度先减后增,呈现非单调演化,表明Unruh效应在有限参数范围内可增强多体纠缠。
2026-09-04 gr-qc quant-ph
Quantum metrology and estimation of Unruh effect
研究了一对纠缠Unruh-Dewitt探测器在其中一个加速并耦合到无质量标量场时的量子精密测量。与以前的方案相比,我们的模型只需要局域相互作用,避免了在探测态制备过程中使用腔。结果表明,探测态的制备以及加速探测器与外场的相互作用对量子费舍尔信息的大小有显著的影响,相应地对Unruh效应的估计提出了不同的精度极限。我们发现较大的有效耦合强度和较长的相互作用时间可以提高估计的精度。或者,探测器的能隙具有可以为我们提供更好精度的范围。因此,我们可以调整这些参数,并达到更高的精度估计。我们还发现在量子精密测量过程中不需要极高的加速度。
2016-06-09 gr-qc quant-ph
The information loss paradox
本文对信息损失悖论进行了详细的研究。作为第一步,我们导出了弯曲背景下量子场论的主要结果。我们讨论了自由标量Klein-Gordon场的情况,并得出了闵可夫斯基时空中所谓的Unruh效应的推导。在简要介绍了表面引力和红移因子等必要概念后,我们将它们与Unruh效应的结果一起应用,导出了霍金辐射的温度。后来,我们利用弯曲时空中的QFT理论,考虑了黑洞的形成过程,严格地得到了辐射的分布。因此,我们集中在辐射量子和质量的黑洞的量子力学状态,表明在一阶加上小的修正(在正常物理学中忽略量子引力的影响所需的条件)的霍金结论的混合状态/残余物。最后,我们介绍了最近研究的渐近对称性和$BMS_4$对称群的一些主要结果。最后,我们提出了将引力记忆效应与超变换和携带黑洞的软毛联系起来的一些想法。
2019-11-25 gr-qc
Trade-off coding for universal qudit cloners motivated by the Unruh effect
有噪声的量子信道的"三重权衡"容量区域提供了比单个容量公式更完整的容量描述。然而,一些完整的描述通道的能力已经给出了由于这些区域的计算困难的性质-它可能需要一个优化的信息理论的数量在无限数量的通道使用。本文分析了相对论量子信息理论中出现的d维Unruh信道。我们表明,该通道属于一类的量子信道的容量区域需要一个优化的单通道使用,因此是听话的。我们确定了两个三重权衡区域,量子动态容量区域和私人动态容量区域,d维Unruh信道。我们的研究结果表明,使用这种编码策略的可实现的速率三元组的集合大于使用分时策略实现的集合。此外,我们证明了Unruh通道具有独特的结构,由通用量子点克隆通道,从而提供了一个明确的关系,这个相对论通道和受激发射过程中存在的量子光放大器。
2011-09-28 gr-qc hep-th math-ph
Entanglement harvesting for Unruh-DeWitt detectors in circular motion
研究了圆加速探测器与无质量标量场局域相互作用系统的跃迁几率和纠缠捕获现象。首先详细分析了与圆周运动相关的参数上的转移概率的依赖关系。通过与匀加速加速运动情况的交叉比较,我们得到了探测器以极大圆半径旋转时的跃迁几率和可能的热化行为与匀加速情况类似,但对于很小的线速度和很大的加速度,表征探测器在有限持续时间内热化的有效温度远低于均匀加速探测器的有效温度。然后,我们专注于在两个特殊的情况下的纠缠收获的圆形轨迹,即,通过对纠缠度的详细考察,分别对共轴旋转和相互垂直的轴向旋转进行了分析。我们发现当两个圆加速探测器的加速度和圆轨迹的大小相等时,所获得的纠缠随加速度的增大或探测器间距的增大而迅速衰减。与匀加速情况相比,角速度对纠缠捕获有显著影响。特别是当探测器沿不同方向作圆周运动时,加速度和轨迹半径对纠缠捕获有重要的抑制作用。当两个圆加速探测器的加速度或角速度不同时,我们发现即使在一个探测器静止而另一个探测器作圆周运动的情况下,这种探测器仍然可以提取纠缠。
2020-09-11 gr-qc quant-ph
Fundamental limitations to information transfer in accelerated frames
我们研究了惯性观测器和两个因果断开计数器加速观测器之间的通信。我们将限制量子信道考虑惯性加速二部经典和量子通信在不同的Unruh模式(单轨或双轨编码)。我们发现,相干信息(因此,可以通过状态合并协议产生的纠缠量)在这个强烈限制的通道中呈现出一些有趣的一夫一妻制的惯性和只有一个加速观察员之间的属性,如果我们采取固定的选择在通道中使用的Unruh模式。本文还研究了可控参数的优化问题,发现它们偏离了文献中通常采用的值。
2012-12-22 gr-qc quant-ph
Estimation precision of parameter associated with Unruh-like effect
在超相对论极限下,研究了在无反射边界和有反射边界的Minkowski真空中,在开放量子系统中与无质量标量场耦合作圆周运动的二能级原子加速度的量子费舍尔信息.当我们放大$a$时,$θ\neqπ$的饱和时间减小,但$θ=π$的饱和时间先增大后减小。在没有边界的情况下,QFI在一定时间内存在一个峰值。QFI随初态参数$θ$的变化而变化,在原子的基态首先出现峰值。QFI相对于$θ$的变化随着时间的推移逐渐消失。加速度的检测范围随着边界的增加而扩大。QFI首先在原子的激发态取最大值。此外,我们还研究了静态原子在无边界和有边界热浴中温度的量子流体动力学。饱和时间与$T$之间的关系类似于$a$。在无边界条件下,温度的QFI与加速度的QFI相似。在有边界的情况下,QFI首先在原子的基态出现峰值,这与加速度的行为不同。该结果为类Unruh效应的检测提供了参考。
2021-05-04 gr-qc quant-ph
Accelerated Detector - Quantum Field Correlations: From Vacuum Fluctuations to Radiation Flux
本文分析了(3+1)维时空中匀加速探测器与量子场的相互作用,旨在研究运动学如何使真空涨落在探测器中产生热辐射(Unruh效应),以及它们如何为远处的观测者产生辐射通量。在这项研究中解决了两个基本问题:a)真空涨落如何与发射的辐射?b)在Unruh效应中是否存在具有能流的发射辐射?我们采用了将探测器和场放在同等地位的方法,并充分考虑了它们之间的相互作用,分别导出了探测器和场的两点关联函数。从精确解中,我们能够研究从初始瞬态到最终稳态的完整过程,跟踪它们参与的所有活动和表现出的物理效应。我们推导了闵可夫斯基观测者的量子辐射公式。我们发现,确实存在一个积极的辐射功率的量子性质发射的探测器,与Unruh效应的某些功能的提示。我们进一步验证,总能量的敷料探测器和一部分的辐射能量从探测器是守恒的。然而,这部分辐射在稳定状态下停止。因此,辐射功率中的Unruh效应的暗示实际上并不直接来自探测器在Unruh效应中经历的能量通量。由于所有相关的量子和统计信息的检测器(原子)和字段可以从这里给出的结果,他们预计是有用的,当适当的推广,解决问题的量子信息处理原子和光学系统,如量子退相干,纠缠和隐形传态。
2006-06-21 gr-qc quant-ph
Nonperturbative Danielson-Satishchandran-Wald Decoherence with Unruh-DeWitt detectors
Swansea University(斯旺西大学);Universidade Federal do ABC(ABC联邦大学);University of Waterloo(滑铁卢大学);Universidade Estadual Paulista(圣保罗州立大学)
研究非微扰DSW退相干机制,利用Minkowski时空中的无隙有限时间探测器,在均匀加速路径的宇称叠加态中与质量标量场相互作用,分析退相干过程的主要因素。
2026-05-01 gr-qc hep-th quant-ph
What exactly does Bekenstein bound?
本研究通过分析Unruh信道的通信容量,检验贝肯斯坦bound对信息的约束性,发现其仅约束经典与量子容量,不约束零比特容量,仅当编解码端均受限才约束所有信道容量。
2025-03-13 gr-qc hep-th quant-ph
Convergence of fermionic field entanglement at infinite acceleration in relativistic quantum information
我们给出了一个简单的论证,证明了在无限加速的极限下,费米场二分系统中的纠缠必须与Unruh模的选择无关。这意味着以前用于计算相对论量子信息中的场纠缠的大多数张量积结构不能产生物理结果。
2012-02-18 gr-qc quant-ph
Fulling-Davies-Unruh effect for accelerated two-level single and entangled atomic systems
该研究探究真空及腔中匀加速二能级单原子与纠缠原子系统的跃迁率,分析原子与无质量标量场的相互作用,验证惯性观测者视角下匀加速效应与共动观测者视角下热浴效应的等价性,还发现最大纠缠超辐射初态无跃迁,可用于量子信息。
2023-05-25 gr-qc hep-th quant-ph
Information gap for classical and quantum communication in a Schwarzschild spacetime
自由下落的观察者和悬停在黑洞史瓦西视界上方的观察者之间的通信受到昂鲁-霍金噪声的影响,这会降低通信信道的质量。忽略时间膨胀,这同样影响所有的信道,我们表明,玻色子通信使用单和双轨编码的经典信道容量达到一个有限的值和量子相干信息趋于零。我们得出结论,经典关联仍然存在无限加速,而量子相干性被完全删除。
2012-04-24 gr-qc quant-ph
Role of thermal field in entanglement harvesting between two accelerated Unruh-DeWitt detectors
我们研究了场温度$T^{(f)}$对两个匀加速探测器之间纠缠捕获的影响。对于它们的平行运动,场的热性质不会产生任何纠缠,因此,结果与非热情况相同。相反,当探测器处于反平行运动时,$T^{(f)}$影响纠缠捕获,即,当探测器$A$和$B$分别位于右Rindler楔形块和左Rindler楔形块时。虽然对于$T^{(f)}=0$,纠缠捕获对于$A$的加速度$a_A$的所有值都是可能的,但是在存在温度的情况下,仅在$a_A$的窄范围内是可能的。在$(1+1)$维度中,范围从特定值开始并延伸到无穷大,并且随着我们增加$T^{(f)}$,纠缠捕获所需的最小值$a_A$也增加。此外,在一个临界值以上,$a_A=a_c$的收获随$T^{(f)}$的增加而增加,这与低于该临界值的加速度正好相反,在不同的加速度下,$(1+3)$维度上存在多个临界值。与$(1+1)$维度中的单个范围相反,在此可以在$a_A$的若干离散范围内进行收集。有趣的是,对于相等的加速度,有一个单一的临界点,性质非常类似于$(1+1)$尺寸的结果。我们还讨论了这些检测器之间的互信息对$a_A$和$T^{(f)}$的依赖性。
2021-06-23 gr-qc hep-th quant-ph
Orbital angular momentum spectrum and entanglement in a rotating accelerated reference frame
该研究分析了旋转加速参考系中的轨道角动量谱与纠缠特性,发现加速度主要影响纠缠维度、旋转主要影响 OAM 模式最高阶,并将结论推广到所有稳态轨迹。
2024-05-07 gr-qc quant-ph
Does relativistic motion really freeze initially maximal entanglement?
Liaoning Normal University(辽宁师范大学)
研究四量子比特簇态在相对论动力学中的量子纠缠,发现其1-3 bipartite纠缠在所有加速度下保持严格最大,揭示了相对运动下初始最大纠缠完全冻结的新现象。
2026-03-30 gr-qc quant-ph
Harvesting mutual information from BTZ black hole spacetime
研究了静态BTZ黑洞时空中两个Unruh-DeWitt探测器之间互信息的相关捕获协议。这里,来自通信和检测器的适当分离的变化的影响被设置为可忽略,使得仅黑洞影响提取的互信息。我们发现,不同于纠缠捕获的情况下,收获的互信息是零,只有当一个探测器到达事件视界,虽然霍金效应和引力红移都影响提取的互信息,这是极端的霍金辐射,抑制探测器从收获。
2022-07-21 gr-qc hep-th quant-ph
Relativistic Quantum Information in Detectors-Field Interactions
我们回顾了Unruh-DeWitt探测器和相对论量子场论中探测器-场相互作用的其他模型,作为提取量子信息科学中感兴趣的探测器-探测器、场-场和探测器-场关联函数的工具,从纠缠动力学到量子隐形传态。我们特别强调从线性微扰理论得到的结果之间的对比,可以合理提供开关效应得到适当的考虑,和非微扰效应从现有的解析表达式,其中包括量子场的反反应效应的检测器的行为。
2013-04-15 gr-qc hep-th quant-ph
Irreversible degradation of quantum coherence under relativistic motion
研究了Unruh热噪声作用下量子相干性的动力学行为,并在相对论背景下探讨了在何种条件下相干性可以被冻结。我们发现,冻结条件是(i)初始状态准备为非相干态,或(ii)检测器与外场没有相互作用。也就是说,在Unruh辐射引起的热噪声影响下,探测器量子态的退相干是不可逆的。结果表明,量子相干性仅在无限加速度的极限下趋于零,而量子纠缠在有限加速度的极限下可趋于零。研究还表明,在极大加速度下,受原子与光场相互作用的影响,量子相干性的鲁棒性优于纠缠。因此,在加速系统中,量子相干性比纠缠更鲁棒,并且相干类型的量子资源更容易用于相对论量子信息处理任务。
2016-06-07 gr-qc hep-th quant-ph
Fisher information as a probe of spacetime structure: Relativistic quantum metrology in (A)dS
相对论性量子精密测量研究在同时考虑量子效应和相对论效应的情况下,估计一个物理量所能达到的最大精度。研究了(3+1)维de Sitter和反de Sitter空间中温度的相对论性量子精密测量。利用Unruh-DeWitt探测器耦合到无质量标量场作为探测器,并将其视为开放量子系统,计算了Fisher信息,并利用该信息估计了温度。我们研究了dS中加速度的影响,以及AdS中边界条件的影响。我们发现两个时空中的Fisher信息是统一的,并分析了它与温度、探测器能隙、曲率、相互作用时间和探测器初始状态的关系。然后,我们确定的估计策略,最大限度地提高费雪信息,因此估计的精度。
2020-12-15 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum Field Theory in Successive Rindler Spacetimes
Indian Institute of Astrophysics(印度天体物理研究所);Pondicherry University(本地治里大学);Department of Physics and Astronomy, Rutgers University(罗格斯大学物理与天文学系)
研究Minkowski时空中的相继Rindler变换及相应真空态,发现第(n-1)次Rindler观察者感知到的真空态对第n次观察者呈现热性,通过Bogoliubov变换验证。
2026-06-27 gr-qc hep-th math-ph