我们如何抹除黑洞内部的态？

我们研究了一个纠缠系统，其类似于黑洞与霍金辐射的复合系统。如果霍金辐射可由黑洞周围成对产生所产生的出射粒子很好地近似，则此类成对产生会增加态的总数。对于黑洞蒸发，应存在一种幺正机制来减少视界内部的态数。由于落入的反粒子具有负能量，只要该反粒子找到其伙伴使得两粒子形成可分离态，就可以通过保持幺正性来迹掉这样一个零能量系统。本文中，基于一些玩具模型计算，我们表明这种幺正迹掉过程仅在 Page 时间之前可能，而在 Page 时间之后不可能。因此，在 Page 时间之后，如果我们假设过程幺正且霍金对形成可分离态，内部态数将单调增加，这得到了 Almheiri-Marolf-Polchinski-Sully（AMPS）论证的支持。此外，霍金粒子不能生成整个系统的随机性；因此纠缠熵无法达到最大。基于这些结果，我们修正了残余物图像的 Page 曲线的正确形式。最重要的结论如下：如果我们假设幺正性、半经典量子场论和广义相对论，则黑洞最迟应在 Page 时间附近违反 Bekenstein-Hawking 熵界；因此，针对半经典黑洞可应用残余物无限产生论证，这似乎非常成问题。