Pérdida de la información en la aniquilación

Question

El concepto de pérdida de información es generalmente discuten con respecto a un agujero negro. Mi entendimiento es que cualquiera que sea la materia que usted pone en el agujero negro, tiene sólo 3 "pelos" y por lo que uno no conoce, sólo por la determinación de las propiedades del agujero negro, el mecanismo por el cual el agujero negro que se formó. Ha habido muchos avances con muchas personas ahora creer que la información no está realmente perdido, pero se trastoca, etc.

¿Por qué es esta pérdida de información no se tratan en una forma mucho más peatonal contexto? Si usted tiene una partícula y una antipartícula aniquilando en dos fotones, dicen; mediante la observación de los fotones, se pueden reconstruir las velocidades de las dos partículas. Ha perdido la información en este caso? Es este concepto de información idéntica a la de Shannon definición? Si la aniquilación es unitaria, con la entropía de ser conservada, entiendo que Shannon información también se conserva. Pero, no podemos inversa evolucionar a un único estado inicial, podemos? (La velocidad no es de Lorentz-invariante, pero, digamos que todo se desarrolla en un único marco inercial.)

De manera más general, no entiendo cómo no se pierda la información en muchos de los procesos que son muchos-a-uno debido a la naturaleza de la física de partículas y por qué esto es diferente desde el escenario, con los agujeros negros.

Answer 1

QFT es tiempo reversible y unitaria. Que el resultado de una determinada dispersión experimento (en este caso $e^{+} + e^{-}\rightarrow 2\gamma$) es al azar no significa que no se podía construir el estado inicial, suponiendo que se reprodujo el experimento muchas veces, y no hizo nada, pero medir el final de fotones de los estados.

Es lo mismo que decir que no sabes donde un determinado electrón en el experimento de doble rendija se terminan, pero usted sabe que la distribución final de muchos preparados de manera similar a los electrones entran de una doble rendija del aparato.

En este enlace de la sección transversal de esta colisión se encuentran en los términos de la Mandelstam variables comúnmente utilizado para codificar los impulsos de las partículas en la física de partículas. Tenga en cuenta que la respuesta depende de a$s,t,$$u$. Desde la sección transversal diferencial es medible, esto significa que este experimento nos permite medir nuestra mandelstam variables, y por lo tanto, podemos determinar la información sobre el impulso del electrón, independientemente de que el impulso de la tomografía.

Answer 2

Me voy a la empresa y proponer una posible solución a través de la Iglesia de la mayor espacio de Hilbert. Antes de que se irradiaba desde la blackhole, la partícula interactúa con otras partículas en o cerca del horizonte y se enreda con ellos. Si es así, la información no está realmente perdido, el estado se convirtió en mixto sólo porque se enredó. Si todo el agujero negro se evapora hipotéticamente, toda la información que sería restaurada en el universo.

(Como un aparte, aquí es un mecanismo de cómo esto podría suceder. Tenemos nuestra partícula en el estado de $\rho_1$ otra partícula en el estado de $\rho_2$. Interactúan con algunos unitario $U$, por lo que tenemos $U (\rho_1 \otimes \rho_2) U^\dagger$. Posteriormente, las partículas de uno se escapa por el agujero negro, mientras que la partícula de 2 estancias en el interior. Al salir, la primera partícula del estado es $F(\rho_1) = \text{Tr}_2[U (\rho_1 \otimes \rho_2) U^\dagger]$. Esta es muy parecida a la de la decoherencia y es generalmente (pero no necesariamente) en el caso de que $S(F(\rho_1)) \geq S(\rho_1)$. El tipo de operaciones donde la entropía es mayor son comunes a la hora de interactuar con el medio ambiente y es precisamente de enredo de las operaciones con el medio ambiente - también llamado decoherencia - que causan el incremento de entropía en los estados y el surgimiento del mundo clásico. Para una información más detallada, lea acerca de esto, vea este execellent revisión por Zurek: la Decoherencia, einselection y la cuantía de los orígenes de la clásica)