史瓦西时空中的不确定性关系
高能物理 - 理论
2015-03-10 v2 量子物理
摘要
我们探索了史瓦西黑洞外弯曲背景中的熵不确定性关系,发现霍金辐射为特定观测者引入了不确定性界的非平凡修正,因此可通过适当的实验不确定性博弈来观测。我们首先研究了一个自由落体观测者与他的静止伙伴之间的不确定性博弈,该伙伴持有最初与待测量子系统纠缠的量子记忆。由于霍金退相干导致的信息丢失,我们发现静止观测者视角下测量结果不确定性的必然增加,这取决于黑洞质量、观测者距事件视界的距离以及量子记忆的模态频率。为说明该范式的普遍性,我们将熵不确定性界与其他不确定性探测(例如时间-能量不确定性)联系起来。在两个静止参与者的另一种博弈中,我们展示了量子比特的量子信息可通过黑洞外涨落量子场浴传递到量子记忆。对于初始态的特定选择,我们表明霍金退相干无法抵消系统动力学演化后的纠缠生成,这引发了有效降低的不确定性界,违反了内禀极限 。对适当初始态选择的数值估计表明,我们的结果与可能的真实实验相当。最后,给出了熵不确定性关系背景下的黑洞防火墙悖论讨论。
引用
@article{arxiv.1501.01700,
title = {Uncertainty relation in Schwarzschild spacetime},
author = {Jun Feng and Yao-Zhong Zhang and Mark D. Gould and Heng Fan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1501.01700},
year = {2015}
}
备注
11 pages, 2figures. Minor typos corrected, references and comment on the black hole firewall added. Matches the version to appear in Physics Letters B