具有长程关联的幺正 S 矩阵与量子黑洞

我们提出了一种量子黑洞的 S 矩阵方法，其中因果性、幺正性及其相互关系起着突出作用。假设引力区域被渐近平直时空包围时的't Hooft S 矩阵假设，我们发现了一种非局域变换，它改变了标准的因果性要求，但是 S 矩阵幺正性条件的对称性。这个新的 S 矩阵意味着理论的入态和出态之间存在关联，并涉及第三个实体，在量子黑洞的情况下，我们认为这是视界 S 矩阵。因此，这种关联与保持 S 矩阵的幺正性以及纠缠幺正算符是非局域的事实有关。该分析在 Bogoliubov S 矩阵框架内进行，考虑了由具有中间边界的因果补组成的时空。即使为了获得完整 S 矩阵的演化方程，也不需要 invoking 特定的度规或拉格朗日动力学。还讨论了新因果性要求所施加的约束及其对场论描述有效性和互补性的影响。我们发现，只要完整的量子引力理论通过对称性或精细调节禁止信息流闭合类时曲线的发生，信息保存与互补性之间的张力就可能得到解决。那么，即使在中间阶段视界附近违反了因果性，对于远离视界的观察者而言，标准的因果顺序仍可得以保持。在黑洞的背景下，我们公式的新颖之处在于它似乎非常适合理解黑洞蒸发任何中间阶段的幺正性。此外，它普遍适用于所有具有长程关联的理论，包括末态投影模型。