半经典黑洞蒸发中的熵局域化与可加性

我们旨在量化半经典蒸发过程中Hawking辐射和黑洞内部的信息分布。量子场论的结构迫使我们考虑时空两个不同区域之间的共享信息。利用这一工具，我们表明在Unruh温度下的热气体的熵低估了Rindler空间某一区域中实际存在的（共享）信息量。然后，我们分析黑洞与晚期辐射区域之间的互信息。我们表明在半经典图景中，无论理论中存在何种相互作用，都不可能通过在整个蒸发期间建立的关联来恢复初始状态的最终纯度。我们发现熵的可加性是简单近似中归约为二维共形问题的结果。然而，这在完整的四维计算中似乎并不能保证。我们还发现大量信息包含在视界开始处的附近一个小的近似平坦时空区域中。这导致了熵界的严重违反。后向散射效应并不能缓解这一问题，我们论证共形不变性的破缺是使熵去局域化的必要条件。最后，我们指出互信息可能提供一种理解Bekenstein-Hawking黑洞熵的方式，而不需要通过减少自由度来调节纠缠熵。相反，高能下大量场自由度导致的Hagedorn转变在互信息中实现了距离截断，这反过来可能是有界的。