論文の概要: The irreversibility cost of purifying Szilard's engine: Is it possible
to perform erasure using the quantum homogenizer?
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.11310v1
- Date: Mon, 23 May 2022 13:54:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-12 00:41:40.568408
- Title: The irreversibility cost of purifying Szilard's engine: Is it possible
to perform erasure using the quantum homogenizer?
- Title（参考訳）: Szilardのエンジンを浄化する不可逆コスト:量子ホモジェナイザーを用いて消去を行うことは可能か?
- Authors: Maria Violaris, Chiara Marletto
- Abstract要約: 我々は,ランダウアーの原理のような標準結果に捕らわれない,余分な消去コストがあることを証明した。
我々は、量子ホモジェナイゼーションにより消去を行う場合、Szilardエンジンの消去ステップを実行するための追加のコストがかかると主張している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Erasure is fundamental for information processing. It is also key in
connecting information theory and thermodynamics, as it is a logically
irreversible task. We provide a new angle on this connection, noting that there
may be an additional cost to erasure, that is not captured by standard results
such as Landauer's principle. To make this point we use a model of
irreversibility based on Constructor Theory - a recently proposed
generalization of the quantum theory of computation. The model uses a machine
called the "quantum homogenizer", which has the ability to approximately
realise the transformation of a qubit from any state to any other state and
remain approximately unchanged, through overall entirely unitary interactions.
We argue that when performing erasure via quantum homogenization there is an
additional cost to performing the erasure step of the Szilard's engine, because
it is more difficult to reliably produce pure states in a cycle than to produce
mixed states. We also discuss the implications of this result for the cost of
erasure in more general terms.
- Abstract（参考訳）: 消去は情報処理の基本である。
情報理論と熱力学を結合する上でも鍵であり、論理的に不可逆なタスクである。
我々は,landauer の原理のような標準的な結果には捉えられていない消去のための追加コストが存在する可能性があることを指摘し,この接続に対する新たな角度を提供する。
この点を達成するために、コンストラクタ理論に基づく可逆性モデル(最近提案された計算の量子論の一般化)を用いる。
このモデルは「量子ホモゲナイザ(quantum homogenizer)」と呼ばれる機械を使い、量子ビットの任意の状態から他の状態への変換を概ね実現し、全体的な完全なユニタリ相互作用を通じてほぼ変化しない。
我々は、量子ホモジェナイゼーションによる消去を行う際に、混合状態を生成するよりも、サイクル内で純粋な状態を確実に生成することが困難であるため、Szilardエンジンの消去ステップを実行するための追加コストがあると主張している。
また、この結果が、より一般的な用語で消去コストに与える影響についても論じる。
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