加速探测器 - 量子场系统中的纠缠、再相干与信息流：对黑洞信息问题的启示

我们研究了一个精确可解模型，其中均匀加速的探测器线性耦合到初始处于 Minkowski 真空的无质量标量场。利用精确关联函数，我们表明一旦开启耦合，就可以观察到信息从探测器流向场，并随辐射传播至类光无穷远。通过将探测器的约化密度矩阵表示为两点函数，我们计算了探测器的纯度函数，并研究了探测器与场之间量子纠缠的演化。只有在超弱耦合机制下，探测器在晚期才可能出现某种程度的再相干，但从未完全恢复。我们明确表明，在最一般条件下，探测器从未恢复其量子相干性，且探测器与场之间的纠缠在晚期仍然很大。在该模型可作为黑洞与量子场相互作用系统的类比这一程度上，我们的结果似乎表明，在普遍的非马尔可夫机制下，假设复合系统具有幺正性，黑洞信息并未丢失，而是转移到了量子场自由度上。我们的复合系统将演化为一个大面积残骸（在 Bekenstein 的黑洞原子类比中）与量子场之间的高度纠缠态，其中残骸不包含其初始状态的任何信息，而量子场则充满了不易被局部观测者检索的复杂信息内容。