論文の概要: One-to-one correspondence between entanglement mechanics and black hole thermodynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.03418v1
• Date: Wed, 7 Oct 2020 13:57:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-29 17:57:58.315091
• Title: One-to-one correspondence between entanglement mechanics and black hole thermodynamics
• Title（参考訳）: 絡み合い力学とブラックホール熱力学の1対1対応
• Authors: S. Mahesh Chandran, S. Shankaranarayanan (IIT Bombay)
• Abstract要約: 我々は、絡み合いエントロピー、エネルギー、温度の1対1マッピングを確立する。 これを4次元球面対称な平面および非平坦な時空に対して、単層および多重地平線で普遍的に示す。
• 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 establish a one-to-one mapping between entanglement entropy, energy, and temperature (quantum entanglement mechanics) with black hole entropy, Komar energy, and Hawking temperature, respectively. We show this explicitly for 4-D spherically symmetric asymptotically flat and non-flat space-times with single and multiple horizons. We exploit an inherent scaling symmetry of entanglement entropy and identify scaling transformations that generate an infinite number of systems with the same entanglement entropy, distinguished only by their respective energies and temperatures. We show that this scaling symmetry is present in most well-known systems starting from the two-coupled harmonic oscillator to quantum scalar fields in spherically symmetric space-time. The scaling symmetry allows us to identify the cause of divergence of entanglement entropy to the generation of (near) zero-modes in the systems. We systematically isolate the zero-mode contributions using suitable boundary conditions. We show that the entanglement entropy and energy of quantum scalar field scale differently in space-times with horizons and flat space-time. The relation $E=2TS$, in analogy with the horizon's thermodynamic structure, is also found to be universally satisfied in the entanglement picture. We then show that there exists a one-to-one correspondence leading to the Smarr-formula of black hole thermodynamics for asymptotically flat and non-flat space-times.
• Abstract（参考訳）: 我々は, エントロピー, エネルギー, 温度(量子エントロピー)とブラックホールエントロピー, コマールエネルギー, ホーキング温度の1対1のマッピングをそれぞれ確立した。 4次元球対称漸近的平坦な非平坦な時空に対して、一様地平線と多様地平線を持つことを明示的に示す。 絡み合いエントロピーの固有のスケーリング対称性を利用し、同じ絡み合いエントロピーを持つ無限個のシステムを生成するスケーリング変換を識別する。 このスケーリング対称性は、2結合調和振動子から球対称時空における量子スカラー場まで、よく知られたシステムに存在していることを示す。 スケーリング対称性により、システム内の(ほぼ)零モードの生成に対する絡み合いエントロピーの発散の原因を特定することができる。 適切な境界条件を用いてゼロモード貢献を体系的に分離する。 量子スカラー場の絡み合いエントロピーとエネルギーは、地平線と平坦な時空を持つ時空において異なるスケールを示す。 地平線の熱力学構造と類似した$E=2TS$の関係もまた、絡み合い図において普遍的に満足している。 次に、漸近的に平坦で非平坦な時空に対するブラックホールの熱力学のスマーラ形式につながる1対1の対応が存在することを示す。

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