論文の概要: Adversarial Thermodynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.08298v1
• Date: Thu, 09 Oct 2025 14:50:51 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-10 17:54:15.142398
• Title: Adversarial Thermodynamics
• Title（参考訳）: 対向熱力学
• Authors: Maite Arcos, Philippe Faist, Takahiro Sagawa, Jonathan Oppenheim,
• Abstract要約: 逆資源理論に基づく非平衡熱力学の枠組みを開発する。 我々は、Szilardエンジンをケリーギャンブルに同型なゲームとして再放送した。 合理的なエージェントが受け入れる保証された作業量は、R'enyiの発散によって与えられることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.1666604949258699
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In thermodynamics, an agent's ability to extract work is fundamentally constrained by their environment. Traditional frameworks struggle to capture how strategic decision-making under uncertainty -- particularly an agent's tolerance for risk -- determines the trade-off between extractable work and probability of success in finite-scale experiments. Here, we develop a framework for non-equilibrium thermodynamics based on adversarial resource theories, in which work extraction is modelled as an adversarial game for an agent extracting work. Within this perspective, we recast the Szilard engine as a game isomorphic to Kelly gambling, an information-theoretic model of optimal betting under uncertainty -- but with a thermodynamic utility function. Extending the framework to finite-size regimes, we apply a risk-reward trade-off to find an interpretation of the Renyi-divergences, in terms of extractable work for a given failure probability. By incorporating risk sensitivity via utility functions, we show that the guaranteed amount of work a rational agent would accept instead of undertaking a risky protocol is given by a R\'enyi divergence. This provides a unified picture of thermodynamics and gambling, and highlights how generalized free energies emerge from an adversarial setup.
• Abstract（参考訳）: 熱力学では、エージェントが仕事を抽出する能力は、その環境によって根本的に制限される。 従来のフレームワークは、不確実性の下での戦略的意思決定(特にリスクに対するエージェントの寛容性)が、抽出可能な作業と有限規模の実験で成功する確率の間のトレードオフを決定するかを把握するののに苦労している。 そこで本研究では,作業抽出をエージェント抽出用対向ゲームとしてモデル化する,対向資源理論に基づく非平衡熱力学の枠組みを開発する。 この観点で、我々はSzilardエンジンを、不確実性の下で最適な賭けの情報理論モデルであるケリーギャンブルに同型なゲームとして再放送する。 フレームワークを有限サイズの体制に拡張すると、与えられた故障確率に対する抽出可能な作業の観点から、リスク・リワードトレードオフを適用して、Renyi-divergencesの解釈を求める。 ユーティリティ機能を介してリスク感度を組み込むことにより、リスクプロトコルの実施ではなく、合理的エージェントが受け入れる作業の保証量は、R'enyiの発散によって与えられることを示す。 これは熱力学とギャンブルの統一的な図式を提供し、一般化された自由エネルギーが対向的な構成からどのように現れるかを強調する。

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