論文の概要: On the stabilizer complexity of Hawking radiation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.18967v1
• Date: Tue, 21 Oct 2025 18:00:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-25 03:08:14.423165
• Title: On the stabilizer complexity of Hawking radiation
• Title（参考訳）: ホーキング放射の安定化複雑性について
• Authors: Ritam Basu, Onkar Parrikar, Suprakash Paul, Harshit Rajgadia,
• Abstract要約: 我々は、量子計算の安定化理論の観点から、蒸発するブラックホールに対するホーキング放射の複雑さについて研究する。 まず、重力経路積分を用いてPSSYモデルにおいて、ホーキング放射のウィグナー負性性を計算する。 次に、ブラックホール蒸発の力学モデルを用いて、放射のウィグナー負性について研究する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We study the complexity of Hawking radiation for an evaporating black hole from the perspective of the stabilizer theory of quantum computation. Specifically, we calculate Wigner negativity -- a magic monotone which can be interpreted as a measure of the stabilizer complexity, or equivalently, the complexity of classical simulation -- in various toy models for evaporating black holes. We first calculate the Wigner negativity of Hawking radiation in the PSSY model directly using the gravitational path integral, and show that the negativity is $O(1)$ before the Page transition, but becomes exponentially large past the Page transition. We also derive a universal, information theoretic formula for the negativity which interpolates between the two extremes. We then study the Wigner negativity of radiation in a dynamical model of black hole evaporation. In this case, the negativity shows a sharp spike at early times resulting from the coupling between the black hole and the radiation system, but at late times when the system settles down, we find that the negativity satisfies the same universal formula as in the PSSY model. Finally, we also propose a geometric formula for Wigner negativity in general holographic states using intuition from fixed area states and random tensor networks, and argue that a python's lunch in the entanglement wedge implies a stabilizer complexity which is exponentially large in $\frac{1}{8G_N}$ times the difference between the areas corresponding to the outermost and minimal extremal surfaces.
• Abstract（参考訳）: 我々は、量子計算の安定化理論の観点から、蒸発するブラックホールに対するホーキング放射の複雑さについて研究する。 具体的には、ブラックホールを蒸発させる様々なおもちゃモデルにおいて、ウィグナー負性(ウィグナー・ネガティビティ)(ウィグナー・ネガティビティ(ウィグナー・ネガティビティ)、すなわち古典的なシミュレーションの複雑さの尺度として解釈できる魔法のモノトン)を計算する。 まず, 重力経路積分を用いたPSSYモデルにおけるホーキング放射のウィグナー負性(Wigner negativity)を計算し, ページ遷移より前の$O(1)$であるが, ページ遷移より指数関数的に大きいことを示す。 また,両極間を補間する負性理論の普遍的情報理論式も導出する。 次に、ブラックホール蒸発の力学モデルを用いて、放射のウィグナー負性について研究する。 この場合、負性度は、ブラックホールと放射系との結合による早期に急激なスパイクを示すが、系が落ち着く後期には、この負性度がPSSYモデルと同じ普遍的な公式を満たすことが分かる。 最後に、固定領域状態とランダムテンソルネットワークからの直観を用いた一般ホログラフィック状態のウィグナー負性に関する幾何学式を提案し、また、エンタングルメントウェッジにおけるピソンのランチは、極小極小表面に対応する領域間の差が$$\frac{1}{8G_N}$で指数的に大きい安定化器の複雑さを意味すると主張している。

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