論文の概要: Finite-Time Thermodynamics of an Autonomous Information Machine

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.15953v1
• Date: Fri, 17 Apr 2026 11:15:47 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-20 22:00:19.888797
• Title: Finite-Time Thermodynamics of an Autonomous Information Machine
• Title（参考訳）: 自律型情報機械の有限時間熱力学
• Authors: Wanyan Chen, Miao Chen, Yu-Han Ma,
• Abstract要約: 情報消去機と冷凍機の両方として機能する自律機械の有限時間動作について検討する。 我々の発見は、高速な自律的な情報-エネルギー変換の最適化の道を開いた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.305373051747465
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: While externally driven information engines are well understood, the thermodynamic constraints of their autonomous counterparts remain an open question. Here, we investigate the finite-time operation of an autonomous machine functioning as both an information eraser and a refrigerator, revealing that its irreversibility is bounded by the transient information geometry. Beyond steady-state boundaries, we map the landscape of optimal operation times across both functional modes, uncovering a unique synergistic regime where erasure power $P$ and efficiency $η$ increase simultaneously. Fundamentally, this performance is governed by a trade-off relation, $v(1-η)P/η\le D$, where $v$ is the operational speed and $D$ denotes an information-geometric distance. Our findings pave the way for optimizing fast autonomous information-energy conversion.
• Abstract（参考訳）: 外部駆動のインフォメーションエンジンはよく理解されているが、自律型システムの熱力学的制約は未解決のままである。 本稿では,情報消去機と冷凍機の両方として機能する自律機械の有限時間動作について検討し,その可逆性は過渡的な情報幾何によって境界づけられていることを明らかにする。 定常境界を超えて、両方の機能モードで最適動作時間のランドスケープをマッピングし、消去電力$P$と効率$η$を同時に増加させるユニークな相乗的状態を明らかにする。 基本的に、このパフォーマンスはトレードオフ関係である$v(1-η)P/η\le D$で管理され、$v$は運用速度、$D$は情報幾何学距離を表す。 我々の発見は、高速な自律的な情報-エネルギー変換の最適化の道を開いた。

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