論文の概要: Complementarity and the unitarity of the black hole $S$-matrix
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.00194v1
- Date: Thu, 1 Dec 2022 00:40:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-09 19:51:59.564095
- Title: Complementarity and the unitarity of the black hole $S$-matrix
- Title（参考訳）: ブラックホール$S$-行列の相補性とユニタリ性
- Authors: Isaac H. Kim, John Preskill
- Abstract要約: ブラックホールの$S$-行列の性質について検討する。
入射剤がブラックホールの外部と内部の両方で放射と相互作用するシナリオについて検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Recently, Akers et al. proposed a non-isometric holographic map from the
interior of a black hole to its exterior. Within this model, we study
properties of the black hole $S$-matrix, which are in principle accessible to
observers who stay outside the black hole. Specifically, we investigate a
scenario in which an infalling agent interacts with radiation both outside and
inside the black hole. Because the holographic map involves postselection, the
unitarity of the $S$-matrix is not guaranteed in this scenario, but we find
that unitarity is satisfied to very high precision if suitable conditions are
met. If the internal black hole dynamics is described by a pseudorandom unitary
transformation, and if the operations performed by the infaller have
computational complexity scaling polynomially with the black hole entropy, then
the $S$-matrix is unitary up to corrections that are superpolynomially small in
the black hole entropy. Furthermore, while in principle quantum computation
assisted by postselection can be very powerful, we find under similar
assumptions that the $S$-matrix of an evaporating black hole has polynomial
computational complexity.
- Abstract（参考訳）: 近年、Akersらはブラックホールの内部から外部への非等距離ホログラフマップを提案した。
このモデルの中では、ブラックホールの外に留まる観測者に原則的にアクセス可能な$S$-matrixの特性について研究する。
具体的には、入射剤がブラックホールの外側と内側の両方で放射と相互作用するシナリオについて検討する。
ホログラフ写像はポストセレクションを含むため、このシナリオでは$S$-行列のユニタリ性は保証されないが、適切な条件が満たされた場合、ユニタリティは極めて高精度に満たされる。
内部ブラックホールのダイナミクスが疑似ランダムなユニタリ変換によって記述され、インファイヤーによって実行される演算がブラックホールエントロピーと多項式的にスケーリングする計算複雑性を持つならば、$s$-matrix はブラックホールエントロピーにおいて超多項的に小さい補正までユニタリである。
さらに、原則として、ポストセレクションを補助する量子計算は非常に強力であるが、蒸発するブラックホールの$S$-行列が多項式計算の複雑さを持つという同様の仮定のもとに見つかる。
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