論文の概要: Relative entropy formulation of thermalization process in a Schwarzschild spacetime
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.00229v1
- Date: Tue, 31 Dec 2024 02:34:44 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-05 17:12:29.159524
- Title: Relative entropy formulation of thermalization process in a Schwarzschild spacetime
- Title（参考訳）: シュワルツシルト時空における熱化過程の相対エントロピー定式化
- Authors: Si-Wei Han, Zhichun Ouyang, Zhiyao Hu, Jun Feng,
- Abstract要約: シュワルツシルトブラックホールの外にあるウンルー・デウィット検出器のエントロピー定式化における熱化過程の問題を再考する。
オープン量子系の文脈における検出器の遅延時間ダイナミクスを導出する。
我々は,QREのエキゾチックな位置依存性の挙動が,ブラックホール空孔の異なる選択に対応して現れることを示した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.111082537065461
- License:
- Abstract: We revisit the problem of the thermalization process in an entropic formulation for the Unruh-DeWitt (UDW) detector outside a Schwarzschild black hole. We derive the late-time dynamics of the detector in the context of open quantum system, and capture the path distinguishability and thermodynamic irreversibility of detector thermalization process by using quantum relative entropy (QRE). We find that beyond the Planckian transition rate, the refined thermalization process in detector Hilbert space can be distinguished by the time behavior of the related QRE. We show that the exotic position-dependent behaviors of the QRE emerge corresponding to different choices of black hole vacua (i.e., the Boulware, Hartle-Hawking, and Unruh vacua). Finally, from a perspective of quantum thermodynamics, we recast the free energy change of the UDW detector undergoing Hawking radiation into an entropic combination form, where the classical Kullback-Leibler divergence and quantum coherence are presented in specific QRE-like forms. With growing Hawking temperature, we find that the consumption rate of quantum coherence is larger than that of its classical counterpart.
- Abstract（参考訳）: 我々は、シュワルツシルトブラックホールの外側にあるUnruh-DeWitt検出器(UDW)のエントロピー定式化における熱化過程の問題を再考する。
我々は, 量子相対エントロピー(QRE)を用いて, 検出器の遅延力学を導出し, 検出器熱化過程の経路識別性と熱力学的不可逆性を捉える。
プランクの遷移速度を超えると、検出器ヒルベルト空間における洗練された熱化過程は関連するQREの時間的挙動によって区別できる。
我々は、QREのエキゾチックな位置依存性の挙動が、ブラックホール空孔(Boulware, Hartle-Hawking, Unruh vacua)の異なる選択に対応して現れることを示した。
最後に、量子熱力学の観点から、ホーキング放射を受けるUDW検出器の自由エネルギー変化をエントロピック結合形式に再キャストし、古典的なクルバック・リーバーの発散と量子コヒーレンスを特定のQREのような形で示す。
ホーキング温度の上昇に伴い、量子コヒーレンスの消費率は古典的よりも大きいことが分かる。
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