論文の概要: Simulating Majorana fermions in black hole with Ising Models

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.18805v1
• Date: Tue, 21 Jul 2026 07:34:19 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-22 19:05:05.350193
• Title: Simulating Majorana fermions in black hole with Ising Models
• Title（参考訳）: イジングモデルによるブラックホール中のマヨラナフェルミオンのシミュレーション
• Abstract要約: 逆場イジングモデルはシュワルツシルトブラックホール背景におけるマヨラナフェルミオンの量子シミュレータを提供することを示す。 その微妙な違いにもかかわらず、これらのモデルは同じマヨラナ場理論に連続極限に収束する。 これは凝縮物質系の創発的性質として生じる一般相対性理論の基本対称性の稀な例である。
• 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: Quantum field theory (QFT) in curved spacetime has led to profound predictions, including the Unruh effect and Hawking radiation, yet their direct observation remains extraordinarily challenging because of their extremely weak signatures. Here, we show that the transverse-field Ising model provides a quantum simulator for Majorana fermions in a Schwarzschild black hole background. Remarkably, different coordinate representations of the same spacetime-Schwarzschild, tortoise, Kruskal, and conformally flat-map onto distinct microscopic Ising spin models. Despite their microscopic differences, these models converge in the continuum limit to the same Majorana field theory, exhibiting an emergent form of general covariance. This provides a rare example of a fundamental symmetry of general relativity arising as an emergent property of a condensed matter system. We further demonstrate how black hole particle production can be simulated and detected through spin correlation measurements, and discuss experimental platforms capable of realizing these models. Our work establishes a practical route for investigating fermionic QFT in curved spacetime using controllable quantum many-body systems and tabletop experiments.
• Abstract（参考訳）: 曲がりくねった時空における量子場理論(QFT)は、ウンルー効果やホーキング放射などの深い予測を導いているが、その非常に弱い符号のため、直接観測は極端に難しいままである。 ここでは、逆場イジングモデルがシュワルツシルトブラックホール背景におけるマヨラナフェルミオンの量子シミュレータを提供することを示す。 顕著なことに、同じ時空、シュワルツシルト、トルトーズ、クルスカル、および共形平坦写像の異なる座標表現は、異なる顕微鏡的イジングスピンモデルに直交する。 その微妙な違いにもかかわらず、これらのモデルは同じマヨラナ場の理論に連続極限に収束し、一般共分散の創発的な形式を示す。 これは凝縮物質系の創発的性質として生じる一般相対性理論の基本対称性の稀な例である。 さらに、スピン相関測定によってブラックホール粒子の生成をシミュレートし、検出する方法を実証し、これらのモデルを実現する実験プラットフォームについて論じる。 我々の研究は、制御可能な量子多体系とテーブルトップ実験を用いて、曲線時空におけるフェルミオンQFTを調査するための実用的な経路を確立する。

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