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三维引力的复杂性与希尔伯特空间维度

Complexity and the Hilbert space dimension of 3D gravity

University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学);Santa Fe Institute(圣塔菲研究所);Vrije Universiteit Brussel(布鲁塞尔自由大学);Julius-Maximilians-Universität Würzburg(维尔茨堡大学);Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所);MIT(麻省理工学院);Princeton University(普林斯顿大学)

Vijay Balasubramanian, Rathindra Nath Das, Johanna Erdmenger, Jonathan Karl, Herman Verlinde

AI总结:

本文通过量子动态克雷洛夫复杂性方法,计算了反德西特空间中二维黑洞的希尔伯特空间维度,并发现其饱和值与贝肯斯坦-霍金熵相关。

摘要:

在构建量子引力理论的过程中,确定黑洞的希尔伯特空间的大小和结构是一个核心问题。本文采用量子动态克雷洛夫复杂性方法,计算了反德西特空间中二维黑洞的希尔伯特空间维度。我们通过获得初始热场双态在克雷洛夫基底上的扩展来实现这一目标。相关的兰茨科斯系数与在SL(2,R)群上混沌运动的系数相匹配。通过在路径积分中包含非微扰效应,该路径积分计算粗粒度的集合平均值,我们发现复杂性在晚期时间达到饱和。饱和值由贝肯斯坦-霍金熵的指数给出。我们的结果引入了一种从饱和复杂性值计算复杂相互作用系统希尔伯特空间维度的新方法。

英文摘要:

A central problem in formulating a theory of quantum gravity is to determine the size and structure of the Hilbert space of black holes. Here we use a quantum dynamical Krylov complexity approach to calculate the Hilbert space dimension of a black hole in 2+1-dimensional Anti-de Sitter space. We achieve this by obtaining the spread of an initial thermofield double state over the Krylov basis. The associated Lanczos coefficients match those for chaotic motion on the $SL(2,\mathbb{R})$ group. By including non-perturbative effects in the path integral, which computes coarse-grained ensemble averages, we find that the complexity saturates at late times. The saturation value is given by the exponential of the Bekenstein-Hawking entropy. Our results introduce a new way to compute the Hilbert space dimension of complex interacting systems from the saturating value of spread complexity.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

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