Holography in out of equilibrium systems and asymptotic symmetries of black holes

• Autores: Guillermo Milans del Bosch de Linos
• Directores de la Tesis: Esperanza Lopéz Manzanares (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2019
• Idioma: inglés
• Número de páginas: 99
• Tribunal Calificador de la Tesis: José Luis Fernández Barbón (presid.), Javier Mas Solé (secret.), Roberto A. Emparan García de Salazar (voc.)
• Materias:
  • Física
    • Óptica
      • Holografía
    • Física teórica
      • Teoría cuántica de campos
      • Teoría de la relatividad
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
• Resumen
  • español

    Esta tesis, presentada en la forma de "compilación de artículos", toca diferentes areas de la Física Teórica.

    La primera parte, que consta de los dos primeros artículos, se centra en usar holografía aplicada al estudio de la física fuera del equilibrio. Más concretamente, en el primer artículo estudiamos procesos cuánticos llamados quenches y demostramos, construyendo holográficamente los escenarios gravitacionales de la teoría dual, la manera de implementar un quench cuántico con un cambio real en el hamiltoniano de manera invariante Lorentz. El segundo artículo se encuadra bajo la teoría de transporte anómalo. El objeto de estudio es la contribución gravitacional a la anomalía quiral, que a través del efecto magnético quiral induce una corriente de energía que es proporcional al cuadrado de la temperatura cuando el sistema está en equilibrio. En este escenario implementamos quenches holográficos para llevar al sistema fuera del equilibrio, donde la temperatura no está bien definida. Nuestros resultados indican una fuerte supresión de este efecto cuando el sistema está lejos de encontrarse en equilibrio.

    La segunda parte de esta tesis se encuentra en el contexto de la relatividad general exacta y no-lineal. En el tercer artículo, caracterizamos horizontes genéricos y que no se expanden de agujeros negros, y estudiamos el efecto que tienen las supertraslaciones en ellos. Presentamos un conjunto de datos que pueden especificarse libremente, que son necesarios y suficientes para reconstruir la geometría completa del horizonte y que son invariante bajo supertraslaciones. Por lo tanto concluimos que estas transformaciones no transforman la geometría del horizonte y deben ser consideradas como puro gauge.

  • English

    This thesis, presented in the form of a "compilation of articles", touches different areas of Theoretical Physics.

    The first part, which comprises the first two articles, focuses on using applied holography to study out-of-equilibrium physics. More specifically, in the first article we study quantum processes called quenches and we show, by holographically constructing gravitational dual backgrounds, the way to implement a quantum quench with a real change in the hamiltonian in a Lorentz-invariant manner. The second article is framed under the theory of anomalous transport. The object of study is the gravitational contribution to the chiral anomaly, which through the chiral magnetic effect induces an energy current proportional to the square of the temperature when the system is in equilibrium. In this framework, we implement holographic quantum quenches to bring the system out of equilibrium, where no temperature can be well defined. Our results indicate a strong suppression of this effect when the system is very far from equilibrium.

    The second part of the thesis lies in the context of exact, non-linear general relativity.

    In the third article, we characterize generic, non-expanding black hole horizons and study the effect of supertranslations on them. We present a freely specifiable data set which is both necessary and sufficient to reconstruct the full horizon geometry and is composed of objects that are invariant under supertranslations. Therefore we conclude that these transformations do not transform the geometry of the horizon and should be regarded as pure gauge.