論文の概要: Open quantum dynamics for plant motions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.13494v1
- Date: Mon, 5 Sep 2022 13:20:27 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-27 20:49:47.918703
- Title: Open quantum dynamics for plant motions
- Title（参考訳）: 植物運動に対する開量子力学
- Authors: Dorje C. Brody
- Abstract要約: 開量子系の力学を支配するシュリンガー方程式は、信号処理の方程式によって与えられる。
システムの波動関数を駆動するブラウン運動はノイズを表すものではなく、純粋に新しい情報が到着することを可能にする。
生物学的システムは、ランダウアーの計算限界に比較的近い環境信号を処理することができると論じられている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Stochastic Schr\"odinger equations that govern the dynamics of open quantum
systems are given by the equations for signal processing. In particular, the
Brownian motion that drives the wave function of the system does not represent
noise, but provides purely the arrival of new information. Thus the wave
function is guided by the optimal signal detection about the conditions of the
environments under noisy observations. This behaviour is similar to biological
systems that detect environmental cues, process this information, and adapt to
them optimally by minimising uncertainties about the conditions of their
environments. It is postulated that information-processing capability is a
fundamental law of nature, and hence that models describing open quantum
systems can equally be applied to biological systems to model their dynamics.
For illustration, simple stochastic models are considered to capture
heliotropic and gravitropic motions of plants. The advantage of such dynamical
models is that it allows for the quantification of information processed by the
plants. By considering the consequence of information erasure, it is argued
that biological systems can process environmental signals relatively close to
the Landauer limit of computation, and that loss of information must lie at the
heart of ageing in biological systems.
- Abstract（参考訳）: 開量子系の力学を支配する確率的シュレーディンガー方程式は、信号処理の方程式によって与えられる。
特に、システムの波動関数を駆動するブラウン運動は、ノイズを表すものではなく、純粋に新しい情報の到来を提供する。
このように、波動関数は雑音下での環境条件に関する最適な信号検出によって導かれる。
この挙動は、環境の手がかりを検出し、その情報を処理し、環境の状況に関する不確実性を最小化することによって最適な適応を行う生物学的システムに似ている。
情報処理能力は自然の基本的な法則であり、したがってオープン量子システムを記述するモデルは、その動力学をモデル化するために生物学的システムにも等しく適用できると仮定されている。
図示では、単純な確率モデルが植物の異方性と重力運動を捉えると考えられている。
このような動的モデルの利点は、植物が処理する情報の定量化を可能にすることである。
情報消去の結果を考えると、生物学的システムはランダウアーの計算限界に比較的近い環境信号を処理でき、情報の喪失は生物学的システムにおける老化の中心にある必要があると論じられる。
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