論文の概要: The ghost in the radiation: Robust encodings of the black hole interior

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.05451v1
• Date: Wed, 11 Mar 2020 18:00:03 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-29 10:59:42.204090
• Title: The ghost in the radiation: Robust encodings of the black hole interior
• Title（参考訳）: 放射線の幽霊:ブラックホール内部のロバストエンコーディング
• Authors: Isaac H. Kim, Eugene Tang, John Preskill
• Abstract要約: 量子誤差補正、計算複雑性、擬似ランダム性はブラックホールの内部を理解する上で重要な概念であると主張する。 古いブラックホールによって放出されるホーキング放射は擬似ランダムであり、放射のみに作用する効率的な量子計算によって完全に熱状態と区別することはできないと仮定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We reconsider the black hole firewall puzzle, emphasizing that quantum error-correction, computational complexity, and pseudorandomness are crucial concepts for understanding the black hole interior. We assume that the Hawking radiation emitted by an old black hole is pseudorandom, meaning that it cannot be distinguished from a perfectly thermal state by any efficient quantum computation acting on the radiation alone. We then infer the existence of a subspace of the radiation system which we interpret as an encoding of the black hole interior. This encoded interior is entangled with the late outgoing Hawking quanta emitted by the old black hole, and is inaccessible to computationally bounded observers who are outside the black hole. Specifically, efficient operations acting on the radiation, those with quantum computational complexity polynomial in the entropy of the remaining black hole, commute with a complete set of logical operators acting on the encoded interior, up to corrections which are exponentially small in the entropy. Thus, under our pseudorandomness assumption, the black hole interior is well protected from exterior observers as long as the remaining black hole is macroscopic. On the other hand, if the radiation is not pseudorandom, an exterior observer may be able to create a firewall by applying a polynomial-time quantum computation to the radiation.
• Abstract（参考訳）: 我々はブラックホールのファイアウォールパズルを再考し、量子誤差修正、計算複雑性、擬似ランダム性がブラックホールの内部を理解する上で重要な概念であることを強調する。 古いブラックホールによって放出されるホーキング放射は擬似ランダムであり、放射のみに作用する効率的な量子計算によって完全に熱状態と区別することはできないと仮定する。 次に、ブラックホール内部の符号化として解釈する放射線系の部分空間の存在を推測する。 このエンコードされた内部は、古いブラックホールから放出されるホーキング量子数と絡み合っており、ブラックホールの外にいる計算的に有界な観測者にはアクセスできない。 具体的には、放射に作用する効率的な演算、残りのブラックホールのエントロピーにおける量子計算複雑性多項式を持つ演算は、エンコードされた内部に作用する論理作用素の完全な集合と通勤し、エントロピーにおいて指数的に小さい補正を行う。 したがって、我々の擬似ランダム性仮定の下では、ブラックホールの内部は、残りのブラックホールが巨視的である限り、外部観測者から十分に保護されている。 一方、放射が擬似ランダムでない場合、外部観測者は多項式時間量子計算を放射に適用することによりファイアウォールを作成することができる。

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