論文の概要: Quantum information in Hawking radiation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.14418v2
- Date: Tue, 8 Feb 2022 10:32:07 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-19 01:38:55.907878
- Title: Quantum information in Hawking radiation
- Title(参考訳): ホーキング放射における量子情報
- Authors: Erik Aurell, Micha{\l} Eckstein, Pawe{\l} Horodecki
- Abstract要約: 天体物理学的なブラックホールの放射の変調は、最後のバーストまで熱であることを示す。
驚くべきことに、天体物理学的なブラックホールの放射の変調は、最後のバーストまで熱であることがわかった。
この結果はホーキング放射における多モード相関の系統的研究への道を開くものである。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.11719282046304676
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In 1974 Steven Hawking showed that black holes emit thermal radiation, which
eventually causes them to evaporate. The problem of the fate of information in
this process is known as the "black hole information paradox". Two main types
of resolution postulate either a fundamental loss of information in Nature --
hence the breakdown of quantum mechanics -- or some sort of new physics, e.g.
quantum gravity, which guarantee the global preservation of unitarity. Here we
explore the second possibility with the help of recent developments in
continuous-variable quantum information. Concretely, we employ the solution to
the Gaussian quantum marginal problem to show that the thermality of all
individual Hawking modes is consistent with a global pure state of the
radiation. Surprisingly, we find out that the mods of radiation of an
astrophysical black hole are thermal until the very last burst. In contrast,
the single-mode thermality of Hawking radiation originating from microscopic
black holes, expected to evaporate through several quanta, is not excluded,
though there are constraints on modes' frequencies. Our result paves the way
towards a systematic study of multi-mode correlations in Hawking radiation.
- Abstract(参考訳): 1974年、スティーブン・ホーキングはブラックホールが熱放射を放出し、最終的に蒸発することを示した。
この過程における情報の運命の問題は「ブラックホール情報パラドックス」として知られている。
二つの主要な解法は、自然界における情報の基本的な喪失、すなわち量子力学の崩壊、あるいは量子重力のような新しい物理学を仮定し、ユニタリティのグローバルな保存を保証している。
ここでは、連続変数量子情報における最近の発展の助けを借りて、第2の可能性を探求する。
具体的には、ガウスの量子境界問題の解を用いて、個々のホーキングモードの熱性は、放射のグローバルな純状態と一致していることを示す。
驚くべきことに、天体物理学的なブラックホールの放射の変調は、最後のバーストまで熱であることがわかった。
対照的に、いくつかの量子を通して蒸発することが予想される微視的なブラックホールに由来するホーキング放射の単一モードの熱性は、モードの周波数に制約があるにもかかわらず除外されない。
その結果,ホーキング放射におけるマルチモード相関の体系的研究への道が開けた。
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