論文の概要: Quantum Circuit Model of Black Hole Evaporation with Controlled Causal Leakage

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.14350v1
• Date: Tue, 18 Nov 2025 10:54:49 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-19 16:23:53.06538
• Title: Quantum Circuit Model of Black Hole Evaporation with Controlled Causal Leakage
• Title（参考訳）: 陰極漏れ制御によるブラックホール蒸発の量子回路モデル
• Authors: Sourav Ballav, Chi-Hsien Tai, Wen-Yu Wen,
• Abstract要約: 蒸発過程を通じて, エンタングルメントエントロピー, 相互情報, エンタングルメントネガティビティの進化について検討した。 半因果性の小さな違反でさえ、非ゼロの残留エントロピーと地平線上の持続的負性を生み出す。
• 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 extend a four-qubit quantum circuit model of black hole evaporation that enforces semi-causality, a condition that allows information to enter a black hole but strictly forbids any information from escaping from the interior to outside through the horizon. In this work, we introduce a controlled violation of this principle by inserting a parametric controlled-unitary gate that enables a tunable leakage of quantum information from the black hole interior to the exterior, while preserving global unitarity. By varying the deformation parameter, we study the evolution of entanglement entropy, mutual information, and entanglement negativity throughout the evaporation process. While the semi-causal case yields a Page-like entropy curve with vanishing late-time correlations, we find that even small violations of semi-causality produce a non-zero residual entropy and persistent negativity across the horizon. These features mimic quantum-gravity-induced effects such as remnant formation and horizon permeability, suggesting that minimal deviations from classical causality can leave long-lived imprints on black hole information dynamics.
• Abstract（参考訳）: 我々は、ブラックホールの蒸発に関する4量子ビットの量子回路モデルを拡張し、半因果性(半因果性)を強制する。 本研究では、ブラックホール内部から外部への量子情報の可変漏洩を可能にするパラメトリック制御ユニタリゲートを挿入し、グローバルなユニタリ性を保ちながら、この原理の制御違反を導入する。 変形パラメータの変化により, 蒸発過程を通じて, エンタングルメントエントロピー, 相互情報, エンタングルメントネガティリティの進化について検討した。 半因果関係の場合、ページ状のエントロピー曲線は遅くとも消失するが、半因果関係の小さな違反でさえ、非ゼロ残留エントロピーと地平線上の持続負性を生み出す。 これらの特徴は、残差形成や地平線透過性などの量子重力による影響を模倣し、古典的な因果関係からの最小限の偏差がブラックホール情報力学に長期間のインプリントを残す可能性があることを示唆している。

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