Schwarzschild 时空热化过程的相对熵表述
高能物理 - 理论
2025-01-13 v1 量子物理
摘要
我们在 Unruh-DeWitt（UDW）探测器位于 Schwarzschild 黑洞外部的热化问题上进行了 entropic 表述的重新审视。我们在开放量子系统的语境下推导了探测器的晚期时间动力学，并通过量子相对熵（QRE）捕捉探测器热化过程的路径可区分性和热力学不可逆性。我们发现，除了普朗克时间尺度外，探测器希尔伯特空间中的精细热化过程可通过相关 QRE 的时间行为进行区分。我们展示了针对不同选择的黑洞真空（即 Boulware、Hartle-Hawking 和 Unruh 真空）所产生的 QRE 的异象位置依赖行为。最后，从量子热力学的视角，我们将 UDW 探测器发生 Hawking 辐射的自由能变化重新表述为一种 entropic 组合形式，其中以特定 QRE 形式呈现的经典 Kullback-Leibler 散度和量子相干性。随着 Hawking 温度的增大，我们发现其量子相干性消耗率大于其经典 counterparts 的消耗率。
引用
@article{arxiv.2501.00229,
title = {Relative entropy formulation of thermalization process in a Schwarzschild spacetime},
author = {Si-Wei Han and Zhichun Ouyang and Zhiyao Hu and Jun Feng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.00229},
year = {2025}
}
备注
10 pages, 6 figures, to be published in Physics Letters B