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来自引力路径积分的代数与希尔伯特空间:在无 AdS/CFT 下理解 Ryu-Takayanagi/HRT 作为熵

高能物理 - 理论 2024-10-17 v3 广义相对论与量子宇宙学

摘要

Chandrasekaran、Penington 和 Witten 近期的若干工作已在多种特殊背景下表明,量子修正的 Ryu-Takayanagi(RT)熵(或其协变 Hubeny-Rangamani-Takayanagi(HRT)推广)可被理解为计算体可观测量代数上的熵。这些论证不依赖于存在局域全息对偶场论。我们证明,在任意满足简单且(大体)熟知的公理集的欧几里得路径积分的渐近 AdS 量子引力的 UV 完备中,成立类似但更强的结论。我们考虑一个量子语境,其中标准洛伦兹号差经典体极限具有带渐近边界 BLBRB_L \sqcup B_R 的柯西切片,其中 BLB_LBRB_R 均为无边界紧流形。我们的主要结果是(该量子引力路径积分的 UV 完备)定义了分别作用于 BLB_LBRB_R 的 I 型冯·诺依曼代数 ALBL{\cal A}^{B_L}_LARBR{\cal A}^{B_R}_{R},使得 ALBL{\cal A}^{B_L}_LARBR{\cal A}^{B_R}_{R} 为对易子。该路径积分还定义了 ALBL,ARBR{\cal A}^{B_L}_L, {\cal A}^{B_R}_R 上的熵。希尔伯特空间内积的 positivity 随后被要求任意投影算符的熵被量子化为 lnN\ln N 形式(对某个 NZ+N \in {\mathbb Z}^+),除非其为无穷。因此,我们的熵可用标准密度矩阵与标准希尔伯特空间迹表示。此外,在适当的半经典极限下,我们的熵由带量子修正的 RT 公式计算。我们的工作从而提供了 RT 熵的希尔伯特空间诠释。由于我们的公理未严重约束 UV 体结构,它们很可能同样适用于弦场论、自旋泡沫模型或任何其他构建引力 UV 完备理论的方案的成功表述。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.02189,
  title  = {Algebras and Hilbert spaces from gravitational path integrals: Understanding Ryu-Takayanagi/HRT as entropy without AdS/CFT},
  author = {Eugenia Colafranceschi and Xi Dong and Donald Marolf and Zhencheng Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.02189},
  year   = {2024}
}

备注

74 pages, 13 figures; v2: minor edits, additional comments, references updated; v3: title slightly modified