論文の概要: Distinguishing Random and Black Hole Microstates

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.00011v1
• Date: Fri, 30 Jul 2021 18:00:00 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-20 08:48:16.913974
• Title: Distinguishing Random and Black Hole Microstates
• Title（参考訳）: 消毒ランダムと黒穴マイクロステート
• Authors: Jonah Kudler-Flam, Vladimir Narovlansky, Shinsei Ryu
• Abstract要約: 我々は、Petz R'enyi 相対エントロピー、サンドイッチされた R'enyi 相対エントロピー、忠実度、およびトレース距離を含む多くの一般化を計算してアイデアを拡張する。 これらの一般化された量は、ランダム状態とブラックホールマイクロステートの空間における新しい構造について教えてくれる。 模擬ワームホールを用いたブラックホール情報問題における実験結果の影響について考察する。
• 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: This is an expanded version of the short report [Phys. Rev. Lett. 126, 171603 (2021)], where the relative entropy was used to distinguish random states drawn from the Wishart ensemble as well as black hole microstates. In this work, we expand these ideas by computing many generalizations including the Petz R\'enyi relative entropy, sandwiched R\'enyi relative entropy, fidelities, and trace distances. These generalized quantities are able to teach us about new structures in the space of random states and black hole microstates where the von Neumann and relative entropies were insufficient. We further generalize to generic random tensor networks where new phenomena arise due to the locality in the networks. These phenomena sharpen the relationship between holographic states and random tensor networks. We discuss the implications of our results on the black hole information problem using replica wormholes, specifically the state dependence (hair) in Hawking radiation. Understanding the differences between Hawking radiation of distinct evaporating black holes is an important piece of the information problem that was not addressed by entropy calculations using the island formula. We interpret our results in the language of quantum hypothesis testing and the subsystem eigenstate thermalization hypothesis (ETH), deriving that chaotic (including holographic) systems obey subsystem ETH for all subsystems less than half the total system size.
• Abstract（参考訳）: これは短報(phys. rev. lett. 126, 171603 (2021))の拡張版であり、相対エントロピーはウィッシュアート・アンサンブルやブラックホールのマイクロステートから引き出されたランダムな状態を区別するために使われた。 本研究では,petz r\'enyi相対エントロピー,サンドウィッチr\'enyi相対エントロピー,フィデリティ,トレース距離など,多くの一般化を計算して,これらのアイデアを拡大する。 これらの一般化された量は、フォン・ノイマンと相対エントロピーが不十分な確率状態とブラックホールのミクロ状態の空間における新しい構造について教えてくれる。 さらに,ネットワークの局所性によって新たな現象が発生する一般乱数テンソルネットワークを一般化する。 これらの現象はホログラフィック状態とランダムテンソルネットワークの関係を鋭くする。 本稿では, 模擬ワームホールを用いたブラックホール情報問題, 特にホーキング放射における状態依存性(髪)について考察する。 異なる蒸発ブラックホールのホーキング放射の違いを理解することは、島式を用いたエントロピー計算では対処されなかった情報問題の重要な部分である。 我々は,量子仮説検定と固有状態熱化仮説 (eth) の言語での結果を解釈し,全システムサイズの半分未満のサブシステムに対してカオス的(ホログラフィックを含む)システムがサブシステムethに従うことを導出する。

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