幺正规范构造中的黑洞内部

含有黑洞的量子系统具有两种截然不同但在物理上等价的描述。在一种基于广义相对论整体时空的描述中，内部区域的存在是显见的，而理解幺正性需要诸如复制虫洞等非微扰量子引力效应。另一种描述采用显式幺正的或全息的描述，其中内部作为基本自由度的集体现象有效涌现。本文研究后者，我们称之为幺正规范构造。在此图像中，黑洞的形成由具有特殊动力学性质（量子混沌、快速置乱和低能普适性）的一个面（拉伸视界）的涌现所标志。这些性质允许我们显式地构造内部算符，而无需依赖微观物理的细节。某些区域（硬模）中的粗粒模起到关键作用，它们决定了与内部涌现相关的自由度。我们研究内部算符能否以及在何种程度上可在微态空间中延展，并分析与此类延展相关的不可约误差。这揭示了用有限数目自由度表述的半经典理论的内在模糊性。我们给出了在有效理论中计算内部关联子的显式方案，该理论仅描述时空的有限区域。我们详细研究了内部算符的态依赖性，并讨论了所得图像与全息术的量子纠错解释之间的联系。