論文の概要: Memory erasure with finite-sized spin reservoir
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.10930v2
- Date: Thu, 25 Aug 2022 02:04:07 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-07 04:39:12.572024
- Title: Memory erasure with finite-sized spin reservoir
- Title（参考訳）: 有限サイズスピンリザーバによるメモリ消去
- Authors: Toshio Croucher and Joan A. Vaccaro
- Abstract要約: 有限サイズのスピン貯水池を用いてメモリの消去を分析する。
有限サイズの貯水池による消去は、無限の貯水池に比べて少ない情報の消去をもたらすことを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Landauer's erasure principle puts a fundamental constraint on the amount of
work required to erase information using thermal reservoirs. Recently this
bound was improved to include corrections for finite-sized thermal reservoirs.
In conventional information-erasure schemes, conservation of energy plays a key
role with the cost of erasure. However, it has been shown that erasure can be
achieved through the manipulation of spin angular momentum rather than energy,
using a reservoir composed of energy-degenerate spin particles under the
constraint of the conservation of spin angular momentum, in the limit of an
infinite number of particles. In this case the erasure cost is in terms of
dissipation of spin angular momentum. Here we analyze the erasure of memory
using a finite-sized spin reservoir. We compute the erasure cost to compare it
with its infinite counterpart and determine what size of finite reservoir gives
similar erasure cost statistics using the Jensen-Shannon Divergence as the
measure of difference. Our findings show that erasure with finite-sized
reservoirs results in the erasure of less information compared to the infinite
reservoir counterpart when compared on this basis. In addition we discuss the
cost of resetting the state of the ancillary spin particles used in the erasure
process, and we investigate the degradation in erasure performance when a
finite reservoir is repeatedly reused to erase a sequence of memories.
- Abstract（参考訳）: ランダウアーの消去原理は、熱貯水池を用いた情報の消去に必要な作業量に根本的な制約を与える。
近年、この境界は有限サイズの貯水池の補正を含むように改善された。
従来の情報消去スキームでは、エネルギーの保存は消去コストにおいて重要な役割を担っている。
しかし、エネルギーよりもスピン角運動量の操作により、無限個の粒子の極限においてスピン角運動量の保存の制約の下でエネルギー分解するスピン粒子からなる貯水池を用いて、消去が達成できることが示されている。
この場合、消去コストはスピン角運動量の散逸の観点で表される。
本稿では,有限サイズのスピン貯水池を用いて記憶の消去を解析する。
我々は, 有限貯水池の大きさが同様の消去コストの統計値を与えるかどうかを, 差分尺度としてジェンセン・シャノン変分法を用いて計算する。
この結果から, 有限規模の貯水池による消去は, 無限の貯水池に比べて少ない情報消去をもたらすことが明らかとなった。
また, 消去プロセスで使用される円柱状スピン粒子の状態を再設定するコストについて検討し, 有限貯留層を繰り返し再利用した際の消去性能の低下について検討し, 一連の記憶を消去する。
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