Holographic Studies of Entanglement Measures

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-51-5677-8
Title: Holographic Studies of Entanglement Measures
Author: Pönni, Arttu
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Science
Doctoral Programme in Particle Physics and Universe Sciences
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2019-12-12
URI: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-51-5677-8
http://hdl.handle.net/10138/306945
Thesis level: Doctoral dissertation (article-based)
Abstract: This thesis consists of four research papers and an introduction covering the most important concepts appearing in the papers. The papers deal with applications of gauge/gravity dualities in the study of various physical quantities and systems. Gauge/gravity dualities are equivalences between certain quantum field theories and classical theories of gravity. These dualities can be used as computational tools in a wide range of applications across different fields of physics, and as such they have garnered much attention in the last two decades. The great promise of these new tools is the ability to tackle difficult problems in strongly interacting quantum field theories by translating them to problems in classical gravity, where progress is much easier to make. Quantum information theory studies the information contained in quantum systems. Entanglement is the fundamental property of quantum mechanics that sets it apart from classical theories of physics. Entanglement is commonly quantified by entanglement entropy, a quantity which is difficult to compute in interacting quantum field theories. Gauge/gravity dualities provide a practical way for computing the entanglement entropy via the Ryu-Takayanagi formula. The primary focus of this thesis is to use this formula for computing various entanglement measures in strongly interacting quantum field theories via their gravity duals. The purpose of this thesis is to introduce quantum information theory concepts that have been important in our research. When applicable, quantities of interest are first introduced in the classical setting in order to build intuition about their behaviour. Quantum properties of entanglement measures are discussed in detail, along with their holographic counterparts, and remarks are made concerning their applications.Kvanttilomittuminen on ilmiö jossa fysikaalisen systeemin eri osat käyttäytyvät kollektiivisesti tavalla, jolle ei ole klassista vastinetta. Lomittumisen olemassaolo on tunnettu teoreettisesti jo kvanttimekaniikan aikaisista ajoista asti ja ilmiö on myös havaittu kokeellisesti. Kvanttilomittuminen on tärkeä ominaisuus joka erottaa klassisen fysiikan kvanttimekaniikasta ja siksi sen tutkimus on olennaista niin fysiikan ymmärryksen kannalta kuten myös sen roolin vuoksi esimerkiksi kvanttilaskennassa. Holografiset dualiteetit ovat ekvivalensseja tiettyjen kvanttikenttäteorioiden ja gravitaation välillä. Näitä dualiteetteja käyttämällä on mahdollista tutkia suureita vahvasti kytkeytyneissä kvanttikenttäteorioissa esittämällä ongelma gravitaation avulla. Näin on mahdollista analysoida monia tilanteita joissa perinteiset laskukeinot eivät ole riittäviä. Tärkeä esimerkki helposti holografialla tutkittavasta suureesta on lomittumisentropia, suure joka mittaa kvanttilomittumisen määrää systeemin osien välillä. Tässä väitöskirjassa käytetään holografisia dualiteetteja erityisesti lomittumisentropian ja sen sukulaissuureiden kuten keskinäisinformaation tutkimiseen erilaisissa fysikaalisissa systeemeissä.
Subject: Fysiikka
Rights: This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
Pönni.pdf 532.4Kb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record