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智能孔洞:温度与熵率正好的类比黑洞

高能物理 - 理论 2025-07-23 v3 强关联电子 广义相对论与量子宇宙学

摘要

在类比引力研究中,目标是在受控实验环境中复制黑洞现象,如Hawking辐射。在凝聚态系统中,这可能发生在基于蜂窝晶格的二维倾斜 Dirac 锥材料中。我们计算了该系统的熵,并发现其形式与黑洞Bekenstein-Hawking熵相同,若形成类比视界。因此,这些系统可作为量子黑洞的潜在类比。我们进一步指出,熵主要集中在倾斜参数接近1的区域,这对应于类比黑洞视界的位置。当考虑非线性效应时,熵在Fermi海中形成的小 pockets 中峰值化,这些 pockets 位于类比事件视界之后,我们称为“Fermi泥浆”。我们进一步将这种新型类比黑洞称为“智能孔洞”,因为与“笨拙孔洞”不同,它能够模拟一般相对论黑洞的正确温度和熵。这些结果为在实验室中阐明黑洞物理学的各种量子方面提供了机会。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.08517,
  title  = {Smart Holes: Analogue black holes with the right temperature and entropy},
  author = {Jiayue Yang and Niayesh Afshordi and Mahdi Torabian and Seyed Akbar Jafari and G. Baskaran},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.08517},
  year   = {2025}
}

备注

26 pages, 8 figures; v2 minor edits; v3 matches the published version in JHEP