从信息到黑洞：信息论方法在黑洞物理中的应用研究

发布时间：2017-12-12 06:25

  本文关键词：从信息到黑洞：信息论方法在黑洞物理中的应用研究

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【摘要】：本文主要讨论了信息论方法在黑洞物理中的一些应用。用到的信息论方法主要是相对熵方法以及信息几何方法。具体的应用分为两部分:(1)我们利用相对熵研究量子退相干的热力学,特别地,我们将黑洞的Hawking辐射效应等效为黑洞时空中的双模压缩真空态的退相干效应,从而用相对熵的性质导出了经典黑洞热力学的四条定律。此种推导方法的好处是涉及极少的时空几何知识,而将相应的过程都用量子理论加以解释,从而可以完全从量子理论的角度理解实验室中的类似黑洞现象。(2)我们重新审视了从概率分布的信息几何重构出量子力学形式体系这一过程的合理性,并将此法用于黑洞Hawking辐射情形,从Hawking辐射的辐射概率谱构建出一种可能的黑洞量子力学。我们给这一形式重构过程中的每一步以一定的物理解释,特别地,我们计算了构建出的K?hler流形的陈数(拓扑荷),并将其表示为非对易几何中的模糊球面。随后,我们通过计算模糊球面上的纠缠熵并将其与量子引力模型中对黑洞微观熵的计算比较,验证了构建出的动力学的可行性。另外,我们还证明圈量子引力描述的黑洞视界自由度所满足的任意子统计能给出模糊球面的代数结构,即表明构建的理论的合理性。这一构建出的黑洞动力学,给之前基于隧穿方法对黑洞信息问题做出的信息守恒论断以一种可能的动力学解释。
【学位授予单位】：上海师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P145.8
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本文编号：1281517