論文の概要: Quantum vs Classical Erasure: Equal Bounds but Unequal Costs

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.27341v1
• Date: Wed, 29 Jul 2026 18:00:57 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-31 21:37:00.29434
• Title: Quantum vs Classical Erasure: Equal Bounds but Unequal Costs
• Title（参考訳）: 量子対古典的消去:平等な境界と不平等なコスト
• Abstract要約: 古典系と量子系の両方において、有限リソース消去の統一された第一原理記述を提供する。 我々は、理想化された状態において、量子的または古典的なシステムで符号化されたビットの消去コストは同じであることを示す。 以上の結果から,ランダウアーの限界を逸脱し,古典系がいくつかの基本的な熱力学上の利点を享受できることが示唆された。
• 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: Irreversibility has a fundamental thermodynamic cost, erasing information inevitably generates heat. This connection is quantified by the Landauer bound, which gives the minimum dissipation needed to erase a single bit of information. While this bound applies in both classical and quantum settings, it is saturated only in idealised limits of infinite resources. Here, we provide a unified first principles description of finite-resource erasure in both classical and quantum systems. We begin by proving the communal folklore that in the idealised regime the erasure cost of a bit encoded in a quantum or classical system is the same. Despite this, we show that their practical implementation differs substantially: achieving comparable erasure quality in quantum systems requires more control, larger accessible energy gaps and longer operation times. Classical protocols can achieve the erasure of a comparable quantum protocol under far weaker constraints which we expose in trade-off relations. Our results explain why practical erasure schemes fall short of Landauer's bound and show that classical systems enjoy several fundamental thermodynamic advantages.
• Abstract（参考訳）: 不可逆性は基本的な熱力学的コストを持ち、必然的に情報は熱を発生させる。 この接続はランダウアー境界によって定量化され、1ビットの情報を消去するのに必要となる最小の消散を与える。 この境界は古典的条件と量子的条件の両方に適用されるが、無限資源の理想化された極限にのみ飽和している。 ここでは、古典系と量子系の両方において、有限リソース消去の統一された第一原理を記述する。 我々は、理想化された状態において、量子的または古典的システムで符号化されたビットの消去コストは同じである、という共通の民間伝承を証明することから始まる。 量子システムにおいて同等の消去品質を達成するには、より多くの制御、より大きなアクセス可能なエネルギーギャップ、より長い演算時間が必要である。 古典的プロトコルは、トレードオフ関係で露呈するはるかに弱い制約の下で、同等の量子プロトコルの消去を達成することができる。 以上の結果から,ランダウアー境界から外れた実用的な消去スキームが,古典的なシステムにいくつかの基本的な熱力学上の利点を享受できることが示唆された。

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