Radiazione di Hawking in analoghi microscopici non hermitiani

Abstract degli autori

I sistemi non hermitiani sono emersi di recente come una piattaforma utile per realizzare la fisica dei buchi neri. Qui proponiamo un sistema quantistico aperto microscopico, ossia una catena fermionica a legame forte accoppiata a serbatoi markoviani, che emula le proprietà dei buchi neri. Il Lindbladiano quadratico risultante ammette un limite effettivo non hermitiano che produce un modello reticolare con guadagno e perdita e un termine di hopping non reciproco tra siti secondi vicini. Lo spettro delle rapidità del Lindbladiano completo forma coni eccezionali inclinati che definiscono una geometria efficace di Painlevé-Gullstrand e si divide in settori di buco nero e buco bianco, mentre le densità e le correnti di particelle allo stato stazionario conservano chiare tracce in corrispondenza delle posizioni degli orizzonti. Analizziamo quindi l’Hamiltoniana effettiva non hermitiana che emerge dal sistema quantistico microscopico. Il flusso biortogonale individua i canali uscenti dell’esterno e dell’interno. Infine, introduciamo un’estensione di Nambu gaussiana fermionica e formuliamo testimoni delle coppie di Hawking tramite scattering risolto in frequenza, correlazioni non locali densità-densità e ampiezze anomale delle partner di Hawking. Le correlazioni risultanti mostrano tracce analoghe alla radiazione di Hawking, mentre le correlazioni tra partner di Hawking risolte in frequenza soddisfano il vincolo di positività della covarianza fermionica. Questi risultati stabiliscono un legame tra la dinamica microscopica dei sistemi aperti, la geometria non hermitiana emergente e le sonde fermioniche a molti corpi della radiazione di Hawking analoga.