論文の概要: Dynamical Landauer principle: Thermodynamic criteria of transmitting classical information

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.03603v1
• Date: Wed, 05 Feb 2025 20:47:07 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-07 14:29:36.134093
• Title: Dynamical Landauer principle: Thermodynamic criteria of transmitting classical information
• Title（参考訳）: 動的ランダウアー原理:古典情報伝達の熱力学的基準
• Authors: Chung-Yun Hsieh,
• Abstract要約: エネルギーと情報の伝達は自然の2つの重要な側面である。 最近の研究では、両者は密接に関連していることが示唆されているが、それらの間の定量的な等価性はまだ不明である。 我々は、異なるエネルギー伝達タスクによって、様々なワンショット古典的容量を束縛することで、この疑問に肯定的に答える。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Transmitting energy and information are two essential aspects of nature. Recent findings suggest they are closely related, while a quantitative equivalence between them is still unknown. This thus motivates us to ask: Can information transmission tasks equal certain energy transmission tasks? We answer this question positively by bounding various one-shot classical capacities via different energy transmission tasks. Such bounds provide the physical implication that, in the one-shot regime, transmitting $n$ bits of classical information is equivalent to $n\times k_BT\ln2$ transmitted energy. Unexpectedly, these bounds further uncover a dynamical version of Landauer's principle, showing the strong link between "transmitting" (rather than "erasing") information and energy. Finally, in the asymptotic regime, our findings further provide thermodynamic meanings for Holevo-Schumacher-Westmoreland Theorem and a series of strong converse properties as well as no-go theorems.
• Abstract（参考訳）: エネルギーと情報の伝達は自然の2つの重要な側面である。 最近の研究では、両者は密接に関連していることが示唆されているが、それらの間の定量的な等価性はまだ不明である。 情報伝達タスクは、特定のエネルギー伝達タスクと等しくなるか? 我々は、異なるエネルギー伝達タスクによって、様々なワンショット古典的容量を束縛することで、この疑問に肯定的に答える。 そのような境界は、ワンショット状態において古典的な情報の$n$ビットを送信することは、伝達エネルギー$n\times k_BT\ln2$と等価である、という物理的意味を与える。 予期せぬことに、これらの境界はランダウアーの原理の動的バージョンをさらに明らかにし、情報とエネルギーの「伝達」と(「消去」ではなく)強い結びつきを示している。 最後に、漸近的な状態において、我々の発見は、ホレボ=シューマッハ=ウェストモアランド理論と一連の強い逆特性およびノーゴー定理に対して、さらに熱力学的意味を与える。

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