黑洞量子大气层中连续变量的量子相干性

最近提出了量子大气层的概念，作为霍金量子的潜在来源。本研究探讨了靠近黑洞的二维高斯态的量子场属性，分析了来自量子大气层区域的霍金量子的量子相干性。结果表明，对于连续变量量子态，既有可被物理访问的相干性，也有不可被物理访问的相干性，均呈现出量子大气层的显著特征。具体而言，这些量子相干性随归一化距离的变化而连续变化；在事件视界附近发生快速下降（或上升），随后通过后续的上升（或下降）逐渐稳定。这种行为与仅由黑洞事件视界产生的量子相干性行为形成鲜明对比。这些量子特征明确反映了源自量子大气层的特征，从而加深了对霍金辐射来源的理解。我们还发现，连续变量相干性高度依赖于挤幅参数和准备态的场频率；因此，合理调整这些参数可显著提升对量子大气层特征的探测能力。值得注意的是，场的量子特征在量子大气层区域并未完全消散，这表明在该区域仍可执行与量子信息处理相关的任务。