用Ising模型模拟黑洞中的Majorana费米子

弯曲时空中的量子场论（QFT）导致了深刻的预言，包括Unruh效应和Hawking辐射，然而由于它们极其微弱的信号，直接观测仍然非常具有挑战性。在这里，我们表明横场Ising模型为史瓦西黑洞背景中的Majorana费米子提供了量子模拟器。值得注意的是，同一时空的不同坐标表示——史瓦西、龟坐标、Kruskal和共形平坦——映射到不同的微观Ising自旋模型。尽管存在微观差异，这些模型在连续极限下收敛到相同的Majorana场论，表现出涌现形式的广义协变性。这提供了广义相对论的基本对称性作为凝聚态物质系统涌现特性的罕见例子。我们进一步展示了如何通过自旋关联测量来模拟和探测黑洞粒子产生，并讨论了能够实现这些模型的实验平台。我们的工作为使用可控量子多体系统和桌面实验研究弯曲时空中的费米子QFT建立了实用途径。