Holographic entanglement entropy in heavy ion collisions

Abstract

Zusammenfassung in deutscher SpracheUnter Verwendung holographischer Methoden rechnen wir die Zweipunkt- Korrelationsfunktion und die Entanglement Entropie für Schwerionen-Kollisionen aus, welche als Kollision von Gravitationsschockwellen in 5 dimensionaler Anti-de Sitter Raumzeit modelliert werden. Die Berechnung dieser Größen reduziert sich auf der Seite der Gravitationstheorie auf die Berechnung extremaler Flächen (bzw. Geodäten, unter Verwendung der Symmetrie der untersuchten Region). Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Mathematica Package entwickelt, das diese Berechnungen mittels Relaxationsmethoden für verschiedene Szenarios ausführen kann. Unter Verwendung zweier verschiedener Anfangsbedingungen, breiten und schmalen Schockwellen, zeigt sich qualitativ unterschiedliches Verhalten der berechneten Größen. Das erlaubt es, die Entanglement Entropie als Ordnungsparameter für die Unterscheidung zwischen Transparenz und vollem Abstoppen der kollidierenden Schockwellen zu verwenden.Using the methods of holography we calculate the two-point function and entanglement entropy in heavy ion collisions, modeled by colliding gravitational shock waves in Anti-de Sitter spacetime. The calculation reduces to finding extremal surfaces (or geodesics, using the symmetry of the investigated boundary region) in the gravitational problem. A Mathematica package, capable of finding geodesics for several different scenarios using relaxation methods, was developed as part of this work. Using two different initial conditions, wide and narrow shock waves, we find qualitatively different behavior of the calculated quantities. This allows to use the entanglement entropy as order parameter to distinguish between the transparency and full stopping scenario of colliding shock waves.6