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¿Cuál es el mecanismo de codificación rápida de información por los agujeros negros?

Sekino y Susskind han argumentado que los agujeros negros mezclan la información más rápido que cualquier teoría cuántica de campos en este documento . ¿Cuál es el mecanismo para tal revuelo?

34voto

emmalgale Puntos 116

El mecanismo por el Toro de Carga es muy interesante, pero profundamente defectuoso. Es cierto, en cualquier momento dado, hay alrededor de $A/\ell_P^2$ enredados Hawking pares a través del horizonte, y que la curvatura del agujero negro sirve para separarlas. La partícula en el interior supuesto, el golpe de la singularidad. Pero también tenga en cuenta que, a menos que la dirección de la salida de Hawking partícula puntos casi exactamente hacia el exterior en la dirección, sólo se moverá desde el horizonte un poco antes de seguir una trayectoria curva en Eddington-Finkelstein coordenadas haciendo que caiga de nuevo por el horizonte y también golpeó a la singularidad, pero en un momento diferente. Sólo un promedio de una orden a la unidad de la $A/\ell_P^2$ muchos enredados pares de conducir a un saliente de Hawking de partículas de escape para el bien. Aquellos que se escapan son en su mayoría las ondas s, con un par de ondas p y d-ondas, deslocalizada sobre todas las direcciones. Lo que tenemos en lugar de se $A/\ell_P^2$ enredados pares de entrante Hawking partículas golpear la singularidad en diferentes momentos. Además, también es cierto que hay $A/\lambda^2$ enredados pares de longitud de onda $\lambda$ para el vacío, pero en realidad son desplazados hacia el rojo versiones de algunas de las $A/\ell_P^2$ enredados pares desde un momento anterior debido a la redshifting mecanismo de Eddington-Finkelstein deformación. Ellos no son independientes de los pares. El otro enredados pares también se muestran como $\lambda$ longitud de onda de los enredos más tarde, después de redshifting, pero de la nonvacuum tipo, un exprimido de estado de ordenación.

De hecho, si sólo estamos interesados en los pares de desploma Hawking partículas golpear la singularidad en diferentes momentos, ni siquiera es necesario para ellos para ser producidos a lo largo del horizonte. Que sólo es necesario para enredado pares con un escape para el bien y para el otro golpear la singularidad. La ubicación de la producción de pares finalmente se desploma Hawking partículas pueden estar fuera del horizonte, a través de ella, o dentro de él.

En promedio, sólo obtener una orden de la unidad de salida Hawking qubits por unidad de tiempo de Schwarzschild. Así que, durante un período de tiempo de $R\ln(R/\ell_P)$, sólo somelike como $c\ln(R/\ell_P)$ qubits pudo haber escapado, donde $c$ es del orden de la unidad. Es posible que la nave espacial de volcado de información mucho más que eso, y hemos Holevo límites. El problema con el Hayden-Preskill mecanismo es, tal vez Alice de alto secreto del diario contiene $k$ qubits de la información. Pero eso no significa necesariamente recogiendo $ck\ln(R/\ell_P)$ qubits de salida de la radiación será suficiente para husmear en su parte superior secreto confidencial diario. Lo que se pasa por alto es la microstates de la nave contienen mucho más de k qubits la pena de información. Sugerir que sólo la recopilación que pocos qubits es suficiente para romper el k elegido diario de qubits de la que muchos más artesanal microestado qubits es violar la información de la causalidad.

Pero esto sugiere otra muy interesante mecanismo. Si el oficio de aciertos de la singularidad en el tiempo $t$, golpea simultáneamente con $A/\ell_P^2$ entra Hawking partículas. En realidad, probablemente más que eso, quizá $R^3/\ell_P^3$ debido a la ubicación de la producción de par puede ser mucho dentro del agujero. Retrocausal influencias todavía existen, pero la mayoría de ellos se refieren a los pares de enredados que se desploma radiación de Hawking, ambos se desploma. A través de estos enredos, este retrocausal efecto zigzag atrás adelante causal de nuevo a la singularidad en un momento diferente. Este zig-zag mecanismo puede continuar por muchas iteraciones en ambas direcciones en Eddington-Finkelstein tiempo, que realmente se convierte en el espacio en el interior del agujero negro. Una pequeña fracción de la enredados Hawking pares de realmente tener un escape saliente Hawking partícula. Éstas contienen información codificada sobre el arte. Esta información se extiende durante un largo tiempo en el futuro y en el pasado en el momento cuando la nave se hunde en el agujero. Un largo zigzag de la alternancia de la causalidad y retrocausality llevado a lo largo de muchos enredados pares de desploma Hawking partículas golpear la singularidad en diferentes momentos.

17voto

Isaac Puntos 108

Rápido luchando presupone agujero negro de la complementariedad, que es por qué es tan misterioso.

Una explicación alternativa es retrocausality. Agujero negro singularidades ejercer retrocausal influencias. Suponga que tiene un agujero negro con un radio de una luz de la segunda. Una nave espacial llevando un poco de información cuántica pasa a través del horizonte de sucesos de los éxitos y de la singularidad. Trabajo en Eddington-Finkelstein coordenadas. Entra rayos de luz que tomar un segundo para ir desde el horizonte de la singularidad. La nave espacial se mueve más lento que eso, por lo que puede tomar dos o más segundos para golpear la singularidad. Lo que golpea la singularidad en ese momento? Es la nave espacial y la información cuántica que lleva. Pero también, a la par enredados Hawking pares de partículas de partículas sin masa se producen constantemente a través del horizonte de sucesos. Uno de ellos se encuentra fuera y que se escapa de los agujeros negros gravitatoria. La otra se cae y se golpea la singularidad. Se desploma radiación de Hawking también golpea a la singularidad en el mismo instante. Retrocausal influencias de la singularidad se muestra como una fijación de la forma de enredo entre todo lo que llegará a la singularidad en el mismo instante, es decir, el interno microstates de la nave espacial y los que se desploma radiación de Hawking. Esto puede ser descrito en los dos estados formalismo selección posterior. Sin embargo, el que se desploma radiación de Hawking también está enredado con el saliente de la radiación de Hawking. Así, la información sobre el microstates de la nave espacial se transmiten retrocausally a la salida de radiación de Hawking a través de este mecanismo. En el plano espacio-tiempo, "virtual" de las partículas par enredados estados no aumento en la separación espacial. En la geometría deformada de un agujero negro, un par de "no-tan-virtual" partículas sin masa, tanto viajando local hacia el exterior a la velocidad de la luz a través del horizonte de sucesos verá la distancia espacial entre ellos aumentando con el tiempo. Si su longitud de onda inicial es $\lambda$, habrá alrededor de $A/\lambda^2$ muchas de estas parejas en cualquier instante dado. El más pequeño de longitudes de onda de corte en torno a la escala de Planck, y a esa escala, hay alrededor de $A/\ell_P^2$ de ellos. Tales pares de dominar el conteo, pero de mayor longitud de onda también contribuyen. El desploma Hawking partícula viaja hacia el exterior a nivel local, pero todavía es arrastrado hacia el interior por coordinar arrastrando. Inicialmente, se trata de $\lambda$ hacia adentro desde el límite. Así, tardaría alrededor de $R\ln(R/\lambda)$ a golpear la singularidad. Hay un límite sobre el Planck de la longitud de onda, por lo que el mayor tiempo que se necesitaría es de alrededor de $R\ln(R/\ell_P)$ que es aproximadamente 100 segundos o así. Así que, todo lo que usted necesita es recoger todos los salientes radiación de Hawking a partir de 100 segundos o así antes de que la nave pasa el horizonte hasta que un segundo después (dos segundos menos de un segundo) para extraer el desploma la información cuántica. Antes radiación de Hawking no es necesario. Debido a que se desploma radiación de Hawking golpear la singularidad puede llegar desde todas las direcciones, la salida de Hawking radition tiene que ser recolectada desde todas las direcciones.

El Hayden-Presskill mecanismo no está del todo mal , porque supone la recopilación de toda la información de partida desde el momento en que la nave se pone en el horizonte de unos 100 segundos o así después de que, con toda la historia de todos los salientes radiación de hawking desde la formación del agujero negro necesarios como contexto.

Si hay una posibilidad de que una vez que la artesanía es sólo en el interior del horizonte, golpea con algo que la hace retroceder localmente hacia afuera cerca de la velocidad de la luz, que puede tomar más de dos segundos para golpear la singularidad. En ese caso, es posible que todavía necesita recoger todas las salidas de radiación de Hawking hasta 100 segundos más tarde, "por si acaso".

El agujero negro paradoja de la información es sólo tan misterioso porque la mayoría de las personas tienen un sistema automático de bloqueo mental en contra de retrocausality.

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