Quantum focusing conjecture and the Page curve
针对蒸发黑洞中聚焦定理失效的问题，本文通过岛规则计算Page时间后的纠缠熵，证明量子聚焦猜想在Page时间后依然成立，且Page时间由近似零曲面给出。
2023-10-12 gr-qc hep-th
Cutoff Scale of Quadratic Gravity from Quantum Focusing Conjecture
本文利用量子聚焦猜想在经典层面的要求，推导出 $d \geq 5$ 维时空中二次引力的截断尺度，并通过五维 Schwarzschild 时空实例验证了该猜想的成立。
2024-05-02 gr-qc hep-th
Direct Detection of Light Dark Matter from Evaporating Primordial Black Holes
直接探测亚GeV的暗物质与核子的相互作用受到探测器中散射引起的低反冲能量的阻碍。这种实验上的困难是避免在方案中的推动暗物质，其中一个组成部分的暗物质粒子被赋予大的动能。在这封信中，我们指出，当前质量从$10^{14}$到$10^{16}$ g的原始黑洞的蒸发是能量为数十到数百MeV的增强光暗物质的来源。聚焦于XENON 1 T实验，我们表明，这些相对论性暗物质粒子可能会产生一个信号的数量级大于目前的上限。因此，我们能够显着约束的组合参数空间的原始黑洞和亚GeV的暗物质。在质量为$10^{15}~\mathrm{g}$且丰度与现有边界相容的原始黑洞存在下，DM-核子截面的极限提高了四个数量级。
2022-01-06 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Generalized Second Law for Cosmology
我们猜想一个新的广义第二定律，可以应用于宇宙学，无论是否存在事件视界：广义熵单调增加的某些超曲面外，我们称之为过去的Q-屏幕。一个过去的Q-屏是由广义熵（面积和纠缠熵之和）沿着一个未来的零方向是固定的，沿着另一个方向增加的表面所组成的。我们证明了我们的广义第二定律在服从量子聚焦猜想的时空中成立。类似的定律也适用于未来的Q屏，它会出现在蒸发的黑洞内部和坍缩区域。
2015-10-07 gr-qc hep-th
Restricted Quantum Focusing
提出较弱的受限量子聚焦猜想，论证其足以推导量子聚焦的已知推论，并在特定假设下于膜世界半经典引力理论中证明该猜想。
2023-10-23 gr-qc hep-th
The Quantum Focusing Conjecture and the Improved Energy Condition
本文将量子聚焦猜想（QFC）视为量子能量条件，推导出改进的量子零能量条件（INEC）并用场论技术概述其证明开端，同时讨论了Braneworld场景下的受限版本。
2023-10-22 gr-qc hep-th
The Quantum Focusing Conjecture Has Not Been Violated
Fu、Koeller和Marolf最近的工作表明，在$d\geq 5$维中，任何符号的非零高斯-邦内耦合都可以导致量子聚焦猜想的逐点违反。这种违反是由于出现在QFC中的经典几何项。由于这些几何项在有效场论中被恰当地理解为算符的期望值，我们认为，它们只有在至少与理论的截止尺度（可能是普朗克尺度）一样大的区域上被涂抹时才是定义良好的。我们发现，这种涂抹处方消除了傅等人发现的逐点违反。我们评论的关系，在全息纠缠楔嵌套的研究中遇到的类似问题。
2017-05-15 gr-qc hep-th
Island Finder and Entropy Bound
识别纠缠岛需要对量子场熵的精确控制，而这只有在玩具模型中才能实现。在这里，我们提出了一组充分条件，保证存在一个岛，并把上界的熵计算的岛屿规则。这足以导出任何时空维中蒸发黑洞的佩奇曲线的主要特征。我们的论证利用了沃尔的极大极小公式和量子聚焦猜想。作为推论，我们得到一个新的熵界。
2021-04-13 gr-qc hep-th
Upper bound about cross-sections inside black holes and complexity growth rate
本文研究了黑洞内部的截面，并证明了一个普适不等式：在一个静态的$(d+1)$维渐近平面/球面Schwarzschild-AdS时空中，给定能量$E$和AdS半径$\ell_{\text{AdS}}$，黑洞内部的“截面尺寸”以$8πE\ell_{\text{AdS}}/(d-1)$为界.为了支持这一猜想，给出了具有球面/平面对称性的情形和一些不具有平面/球面对称性的特殊情形的证明。作为推论之一，证明了复杂度-体积猜想中的复杂度增长率满足量子信息理论的上界。这为证明真空黑洞在相同能量的系统中复杂性增长最快的猜想迈出了第一步。对于渐近平坦的黑洞，也得到了一个类似的界，从而给出了一个大蒸发黑洞最大内部体积的估计。
2020-07-28 gr-qc hep-th
Violating the Quantum Focusing Conjecture and Quantum Covariant Entropy Bound in $d\ge 5$ dimensions
研究弯曲时空中的量子聚焦猜想。注意到从大质量场积分出来的量子修正通常会引起高斯-邦纳项，我们研究了爱因斯坦-希尔伯特-高斯-邦纳引力，并表明对于$d\ge 5$时空维度，弱弯曲解可以违反高斯-邦纳耦合的任何符号的相关QFC。违反的性质表明，只要高斯-博内耦合是非零的，它将继续出现的本地有效的行动，包含任意进一步更高的曲率条款，当重力耦合到通用的$d\ge 5$理论的大质量量子场。该论点还意味着违反了最近的形式的广义协变熵界。QFC和协变熵在$d\le 4$时空维中的可能有效性仍然是开放的。
2017-05-20 gr-qc hep-th
Geometric Constraints via Page Curves: Insights from Island Rule and Quantum Focusing Conjecture
本研究针对Page曲线与岛范式的反问题，推导静态黑洞中岛存在且复现Page曲线的黑化因子几何约束，发现视界附近f(r)二阶导数为负是充分判据，得到量子聚焦猜想支持。
2024-05-15 gr-qc hep-th
Quantum Effects in Black Holes from the Schwarzschild Black String?
Randall-Sundrum膜世界模型RS 2中局域于3-膜上的黑洞的全息猜想预言了与四维蒸发黑洞对偶的经典的5D含时解的存在.在简要回顾了最近的批评，并提出了一些困难的全息解释的格雷戈里-Laflamme不稳定性，我们模拟的一些基本特征，这样的解决方案，通过研究零测地线的史瓦西黑弦，特别是那些传播nontrivially在散装，并使用全息参数。
2007-09-05 gr-qc hep-th
Comments on Microcausality, Chaos, and Gravitational Observables
引力系统中的可观测量必须是非定域的，才能在双态规范变换下保持不变。但是在经典水平上，某些这样的可观测量仍然可以满足微观因果性的一种精确形式。这个性质在半经典展开式的所有阶上都是成立的，尽管在有限$\hbar$或$\ell_{Planck}$上有限制。我们还讨论了黑洞时空中可观测量的相关问题，并对它们经历和不经历Shenker和Stanford所确定的混沌形式的感觉进行了评论。特别是，与反射腔中的情况相反，这种混沌不会影响与蒸发黑洞的霍金辐射自然相关的可观测量。
2015-08-31 gr-qc hep-th
Black hole-de Sitter space as the fastest transmitter and receiver
Ningbo University（宁波大学）；Hangzhou Institute for Advanced Study (HIAS), University of Chinese Academy of Sciences (UCAS)（中国科学院大学杭州高等研究院）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences (CAS)（中国科学院理论物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences (UCAS)（中国科学院大学）；Asia Pacific Center for Theoretical Physics (APCTP)（亚太理论物理中心）
研究发现，当信息传输上限饱和时，黑洞熵的衰减率在霍金蒸发末期趋于平稳，表明黑洞是自然界最快的信源，而德西特空间则为最快的信宿。
2026-03-19 gr-qc hep-th
A clock is just a way to tell the time: gravitational algebras in cosmological spacetimes
本文研究了宇宙学背景下半经典量子引力的可观测代数，发现慢滚暴胀和蒸发黑洞可作为物理时钟定义规范不变可观测量，所得 Type II∞ 代数与广义熵相关，并探讨了紧凑楔形的交叉积代数。
2024-06-05 gr-qc hep-th
Page curve from dynamical branes in JT gravity
利用Fateev-Zamolodchikov-Zamolodchikov-Teschner（FZZT）反膜，利用Jackiw-Teitelboim引力模型研究了蒸发黑洞的Page曲线.我们把反FZZT膜作为动力学对象，考虑到他们的反反应。我们从对偶矩阵模型中构造了纠缠熵，并研究了它作为t Hooft耦合$t$与膜数成正比的函数的行为，它起着时间的作用。通过数值计算，我们观察到熵随着$t$的增长先增大后减小，再现了蒸发黑洞的Page曲线的著名行为.该系统最终表现出相变，这可以被视为蒸发的结束。我们研究了熵在相变附近的临界行为。我们还提出了一个猜想的后期单调递减的熵的行为。我们在一定限度内证明了它，并利用对偶矩阵模型给出了直观的解释。
2022-02-14 hep-th
Quantum black holes and holography
在蒸发黑洞的情况下，写出并自洽地求解半经典爱因斯坦方程在技术上是困难的（如果不是不可能的话）。这些困难原则上可以在一个明显不同的背景下克服，即反德西特空间中的兰德尔-桑德拉姆膜世界模型。利用Maldacena的AdS/CFT对应关系，我们提出了一个关于位于膜上的黑洞的全息猜想，其中4D量子校正的黑洞与经典的5D黑洞是对偶的。应用这种对偶性计算了膜上牛顿势的修正，在半经典方面得到了新的结果，并预言了静态大质量膜世界黑洞的存在。
2005-12-15 gr-qc hep-th
The Quantum Null Energy Condition, Entanglement Wedge Nesting, and Quantum Focusing
我们研究了纠缠楔嵌套与全息衍射的CFTs的后果。的CFT制定在任意弯曲的背景下，我们包括曲率平方耦合的批量的影响。在这种设置中，我们发现纠缠楔嵌套的必要条件和充分条件，暗示量子纠缠能量条件在$d\leq 5$，扩展其早期的全息证明。我们还证明了在同样的条件下，量子聚焦猜想产生的非引力极限是量子能量条件。
2017-06-13 gr-qc hep-th
Tests of restricted Quantum Focusing and a new CFT bound
Ecole polytechnique, Institut Polytechnique de Paris（巴黎综合理工学院，巴黎理工学院）；Ghent University（根特大学）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；ENS de Lyon（里昂高等师范学院）；Stanford University（斯坦福大学）
本文通过两个方向测试受限量子聚焦猜想，并在d>2情况下推导出比量子空能条件更强的约束。
2026-06-29 gr-qc hep-th
Global symmetry, Euclidean gravity, and the black hole information problem
在本文中，我们讨论了量子引力中整体对称性的不存在与黑洞信息问题的么正解之间的密切联系。特别是，我们展示了如何蒸发黑洞的佩奇曲线最近的计算的基本成分，可以用来概括最近的一个论点，对全球对称性超越了AdS/CFT对应更现实的量子引力理论。我们还给出了几个低维量子引力理论的例子，这些理论对通常意义上的黑洞信息问题没有幺正解，因此可以而且确实具有全局对称性。受此讨论的启发，我们猜想在某种意义上欧几里得量子引力等价于全息术。
2021-01-31 gr-qc hep-ph hep-th
No off-diagonal quantum focusing for Rényi divergences
Instituto Balseiro, Centro Atómico Bariloche（巴尔塞罗研究所，巴里洛切原子中心）；University of Warsaw（华沙大学）
研究量子聚焦猜想中关于Rényi散度的非对角部分，针对满足特定条件的Rényi型散度，通过相关证明对完整的Rényi聚焦表述是否成立这一问题给出否定答案。
2026-10-14 gr-qc hep-th quant-ph
Krylov Complexity of Open Quantum Systems: From Hard Spheres to Black Holes
本文通过Berry猜想解析计算准静态混沌开放量子系统的Krylov复杂度，并借助Complexity=Volume方案建立硬球气体与蒸发黑洞之间的联系，证明两者晚期复杂度增长率在参数对应下一致。
2023-12-03 hep-th quant-ph
Andreev reflections and the quantum physics of black holes
我们建立了一个类比之间的超导金属界面和量子物理的黑洞，使用邻近效应。我们证明了金属-超导体界面可以看作是一个事件视界，界面的Andreev反射类似于黑洞中的霍金辐射。我们用类似于黑洞蒸发的Horowitz-Maldacena模型的末态投影模型描述了Andreev反射中的量子信息传递.我们还提出了Andreev反射模拟海登和Preskill的描述一个黑洞的最终状态，其中的黑洞被描述为一个信息镜。讨论了交叉Andreev反射与Einstein-Rosen桥的类比：我们的建议给出了一个精确的机制，说明量子信息在黑洞中通过非定域Andreev反射过程，通过虫洞将量子信息传递到另一个宇宙中，从而导致表观损失。鉴于这些已建立的联系，我们推测黑洞的最终量子态与巴丁-库珀-施里弗（BCS）超导理论中的超导体/超流体的基态波函数完全相同;特别是，在霍洛维茨-马尔达塞纳模型中描述的下落物质和下落霍金量子在黑洞内部形成了类似库珀对的单重态。黑洞的蒸发和缩小可以被认为是类似于超导体失去了库珀对的黑洞的安德烈耶夫反射。由于Andreev反射是幺正的，我们的模型不受黑洞信息问题的影响。我们还将黑洞的热力学性质与超导体的热力学性质联系起来，并提出了一个实验来证明黑洞在生长/蒸发凝聚体中的负比热特性。
2017-09-18 cond-mat.supr-con gr-qc hep-th
Geodesically complete black holes in Lorentz-violating gravity
本文系统地研究了洛伦兹破坏引力场中描述黑洞的非奇异时空的几何结构。我们首先回顾了捕获视野的定义，以及相关的概念，捕获和边际捕获表面，然后研究它们的意义，修改后的色散关系的框架。这导致我们引入普遍边缘捕获表面的概念，作为具有无限信号速度的框架（Hoelava-like框架）的边缘捕获表面的直接概括，然后允许我们定义普遍捕获层。我们发现，被困的表面不能以同样的方式推广，并详细讨论了为什么这并不妨碍使用通用的捕获视界来定义黑洞在霍罗拉瓦瓦的框架。然后，我们探讨彭罗斯的奇异性定理，这意味着存在不完整的零测地线的存在下，一个聚焦点的运动学部分之间的相互作用，并存在多个不同的度量。这使我们能够提出一个完整的分类，所有可能的几何形状，既不显示不完整的物理轨迹，也不曲率奇点。我们的主要结果是，并不是所有的类，存在于框架中，所有的信号速度都实现在Hoconava-like框架。然而，在Ho \v类拉瓦框架中测地线完整的黑洞的分类包括不同的场景，例如蒸发的规则黑洞，规则黑洞反弹到规则白洞，以及隐藏的虫洞。
2021-11-04 gr-qc hep-th
Extremal Love: tidal/electromagnetic deformability, logarithmic running and the weak gravity conjecture
University of Tokyo（东京大学）；City University of Hong Kong（香港城市大学）
研究极端带电黑洞的潮汐可变形性，发现其非零的潮汐Love数和对数运行，并通过单位性和弱引力猜想约束其符号。
2026-08-11 gr-qc hep-th
Discrete Max-Focusing
本文提出离散最大聚焦猜想，用离散不膨胀概念替代连续量子膨胀，证明其足以推导QNEC、Bousso界及纠缠楔性质，从而简化半经典引力公理体系。
2025-08-17 hep-th
Quantum Extension of the Kruskal Space-time
给出了宏观Kruskal黑洞的一种新的描述，它包含了圈量子引力的量子几何修正。它包含了包含经典奇点的“内部”区域和“外部”渐近区域。奇异性是由圈量子引力的量子几何效应自然解决的。由此产生的时空的量子扩展具有以下特征：（i）它允许无限数量的捕获区域，反捕获区域和渐近区域;（ii）所有曲率标量都具有一致的（即，质量无关）上界;（iii）在大质量极限中，扩展的所有渐近区域具有相同的ADM质量;（iv）在低曲率区域（例如，近视界）量子效应是可以忽略的，正如人们在物理上所期望的那样;以及（v）最终结果对必须引入以构建经典相空间描述的基准结构不敏感（因为它们必须如此）。以前有效的理论[1-10]共享一些但不是所有这些特征。我们将我们的结果与这些有效理论的结果以及基于AdS/CFT猜想的期望进行比较和对比。最后，我们讨论了我们的框架的局限性，特别是对蒸发黑洞的分析。
2019-02-14 gr-qc hep-th
Black holes and their horizons in semiclassical and modified theories of gravity
对于遥远的观测者来说，黑洞是被表观视界所包围的时空域。我们回顾了近视界几何的性质，强调了半经典物理学中两个常见的隐含假设的后果。第一个是宇宙监督猜想的结果，即曲率标量在视视界是有限的。第二个是视界形成于有限的渐近时间（即根据遥远的观测者），这是在黑洞形成和蒸发的传统描述中隐含的一个属性。把这些作为半经典框架内的唯一要求，我们发现，在球对称只有两类动态解决方案是允许的，都描述蒸发黑洞和膨胀的白洞。我们回顾了它们的性质，并提出了影响。零能量条件在外视界附近被违反，在内视/反俘获视界附近被满足。表观视界和反俘获视界是具有中等奇异行为的类时表面，表现为负能量密度防火墙。这些性质和其他性质也存在于轴对称解中。表面引力对动力时空的不同概括是不一致的，与半经典结果不匹配。最后，我们讨论了这些模型的签名和所观察到的超紧凑物体的识别的影响。
2022-06-16 gr-qc hep-th
One-shot holography
本文定义了边界区域的协变最大和最小纠缠楔并猜想其体对偶性质，通过提出one-shot版量子聚焦猜想证明了其满足嵌套等性质并导出one-shot广义第二定律，同时将相关理论框架扩展至有限维冯诺依曼代数。
2024-04-11 gr-qc hep-th quant-ph
Towards a Proof of the Improved Quantum Null Energy Condition
Physics Department, Ariel University, Ariel 40700, Israel（阿里尔大学物理系）
本文通过证明改进的量子空能条件，探讨了其与量子聚焦猜想的关系，并推测可能的修改方向。
2026-09-28 hep-th
Gamma classes and quantum cohomology
本文介绍复流形的Gamma类如何定义量子上同调的积分结构，提出关于该结构及Riemann-Hilbert问题的Gamma-猜想，并探讨量子上同调在双有理变换下的猜想函子性。
2023-07-29 hep-th math.AG math.SG
Primordial black holes through preheating instabilities in $α$-attractor models
Universidade da Beira Interior（贝拉内陆大学）；Centro de Matemática e Aplicações da Universidade da Beira Interior（贝拉内陆大学数学与应用中心）；Jagiellonian University（雅盖隆大学）；University of Utah（犹他大学）；Institute of Science Tokyo（东京科学大学）；University of Portsmouth（朴茨茅斯大学）
研究α-吸引子暴胀模型中PBH产生，聚焦预热阶段。通过三个标准分析PBH形成，用PS和KP形式计算质量分数，发现PS形式高估PBH丰度，KP形式更现实，还与观测约束比较，凸显考虑非球对称效应和准确坍缩动力学的重要性。
2026-07-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Charged black holes in the 1/N expansion
University of Oxford（牛津大学）；University of Chicago（芝加哥大学）；CERN（欧洲核子研究组织）
研究发现，在大N极限下，带电黑洞通过发射重子失去电荷，最终达到极性并停止演化，为原始黑洞暗物质提供了新的参数空间。
2025-12-17 gr-qc hep-ph hep-th
Five-brane webs, 3d $\mathcal{N}=2$ theories and quantum curves
本文通过 S^3 配分函数建立 D3-膜与 5-膜网构型和量子曲线之间的联系，猜想量子曲线的牛顿多边形等于 5-膜网的对偶环面图，并由此构造出新的矩阵模型。
2025-05-07 hep-th
The exact dynamical Chern Simons metric for a spinning black hole possesses a fourth constant of motion: A Dynamical-Systems-Based Conjecture
最近LIGO/Virgo合作的引力波观测允许在极端重力状态下首次测试广义相对论，当质量相当的黑洞和中子星碰撞时。未来的空间探测器，如激光干涉仪空间天线，将允许爱因斯坦理论的测试与引力波发射时，一个小黑洞落入一个超大质量的极端质量比螺旋。为这种灵感量身定制的一个特殊测试是在极端重力下寻找混乱。在这里，我们研究是否存在混沌的运动中的测试粒子周围的旋转黑洞的宇称违反修改的重力，特别是侧重于动态陈-西蒙斯引力。我们开发了一个remation策略，恢复所有的自旋项在广义相对论限制，同时保留高达五阶的自旋项的动态陈-西蒙斯修正克尔度规。然后，我们计算庞加莱表面的部分和旋转数的广泛家庭的测地线这个mammed度量。我们没有发现测地线混沌的证据，最多的变形的谐振鸟居，收缩的高阶自旋项包括在动态的陈-西蒙斯修正克尔度量。我们的数值结果表明，在这个理论中，自旋黑洞的精确解的测地线可能是可积的，因此可能存在与这个精确解相关的第四个运动积分。本文的研究为利用激光干涉仪空间天线观测极端质量比的螺旋体奠定了混沌检验广义相对论的基础。
2018-07-02 gr-qc hep-th math.DS
Five-dimensional black holes in heterotic string theory
我们回顾了最近在D=5的R^2修正的N=2 SUGRA中关于近视界静态黑洞解和熵的结果，重点关注与K3 \times S^1上紧化的杂合弦有关的作用。通过简单的Gauss-Bonnet R^2-修正、OSV猜想和微观弦描述（对于小黑洞）得到的结果与微扰结果的比较，表明D=5时的情况在某种意义上比D=4时更有趣.
2007-11-30 hep-th
