[論文レビュー] Complementarity And Firewalls

Leonard Susskind|arXiv (Cornell University)|Jul 17, 2012

Noncommutative and Quantum Gravity Theories参考文献 8被引用数 5

ひとこと要約

この論文は当初、ブラックホール物理学における情報パラドックスを解消するために、内部観測者と外部観測者の間の補完性を強制することで、火壁（firewall）機構を提案した。著者は後にその研究を撤回し、火壁の議論が誤りであると結論づけ、火壁に基づくパラドックスの解決策を否定した。

ABSTRACT

This paper has been withdrawn because the author no longer believes the firewall argument is correct.

研究の動機と目的

• ブラックホール蒸発におけるユニタリティを保つために、イベントホライズンに火壁を導入することで、ブラックホール情報パラドックスを解消すること。
• ブラックホール内部と外部の観測者間の補完性を強制し、量子情報の一貫性を確保すること。
• ブラックホール蒸発中に情報損失を防ぐメカニズムを提供すること。
• 一般相対性理論と量子力学の間の矛盾を、ブラックホール物理学において火壁が解消できるかどうかを検討すること。

提案手法

• 落下する観測者を破壊することで、情報損失を防ぐために、イベントホライズンに火壁を提案した。
• ブラックホール外部および内部からの観測を調和させるために、量子補完性の原則を適用した。
• もつれ状態のキュービットとハーキング放射を用いた thought experiments を用いて、情報の流れをモデル化した。
• 量子力学におけるユニタリティともつれの単一性（monogamy）との整合性を評価した。
• 時空の幾何学的性質に火壁が与える影響を評価した。
• 火壁の妥当性を検証するために、AMPS（Almheiri, Marolf, Polchinski, Sully）の thought experiment を再考した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 イベントホライズンに火壁を設けることで、ブラックホール蒸発におけるユニタリティを保てるか？
• RQ2 火壁のメカニズムは、外部観測者と内部観測者間の補完性を維持できるか？
• RQ3 火壁は、量子力学におけるもつれの単一性と整合性があるか？
• RQ4 一般相対性理論を破ることなく、火壁がブラックホール情報パラドックスを解消できるか？
• RQ5 火壁の提案を拒否した場合、ブラックホール補完性にどのような影響があるか？

主な発見

• 著者は、火壁の議論が誤りであると結論づけ、もはや火壁の存在を支持しなくなった。
• 量子もつれの制約との不整合により、提案された火壁メカニズムは情報パラドックスを解消できない。
• 火壁が導入されると補完性を維持できず、元々の動機が揺らぐことになった。
• 撤回の結果、火壁を超えた代替的解決策を模索する必要がある。
• 論文の中心的主張である「火壁が解決策である」という主張は、著者によって公式に撤回された。