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黑洞蒸发是引力与量子物理交界处最引人瞩目的现象之一。在霍金的半经典理论中（物质遵循量子力学而时空保持确定经典性），蒸发过程会导致整体演化的幺正性明显丧失，由此产生所谓的“黑洞信息悖论”。该研究团队突破半经典框架，构建了一个黑洞蒸发的玩具量子模型，允许黑洞演化成“完全蒸发”与“未完全蒸发”的量子叠加态，同时保持霍金辐射粒子处于不同能级的相干叠加态。研究人员通过量子控制幺正算符的重复作用来模拟霍金粒子产生过程，既描述量子黑洞的辐射发射，又考虑其对黑洞物质态的量子相干反作用。该工作证明黑洞物质完全湮灭的概率随时间递增，最终在量子叠加的所有分支中渐近达到完全蒸发。研究团队论证了在自然假设下，该蒸发模型具有幺正性，原则上可从辐射的终态渐近态恢复初始态。