虫洞与热力学时间箭头

在经典热力学中，热量不能自发地从较冷的系统传递到较热的系统，这被称为热力学时间箭头。然而，若初始态相互纠缠，热力学时间箭头的方向未必能得到保证。此处我们取 $0+1$ 维的 thermofield double 态作为初始态，并假定其引力对偶为 AdS$_2$ 空间中的永恒黑洞。我们通过改变哈密顿量使两侧产生温差，在两侧之间开启适当的相互作用并计算能量与熵的变化。能量传递以及热力学时间箭头主要由两条通道之间的竞争决定：热扩散与反常热流。前者与虫洞无关并遵从热力学时间箭头；后者与虫洞相关并逆转热力学时间箭头，即以为消耗纠缠为代价从较冷侧将能量传递到较热侧。最后，我们发现热扩散在竞争中胜出，整体热力学时间箭头并未被逆转。