量子过程的擦除代价:动态最小熵的热力学意义
信息擦除本质上是一种不可逆的逻辑操作,这对计算与信息处理的能量特性具有深远影响。该工作研究了量子过程擦除(与制备)相关的热力学代价。具体而言,研究人员分析了作用于逻辑系统与辅助输入-输出系统的任意二分酉算符,其中辅助输入始终初始化为基态。该团队着重研究了约化动力学对抗性擦除代价——即在完全掌控辅助系统但无法接触逻辑输入态任何纯化参照的条件下,擦除算符逻辑输出所需的最小热力学功。研究表明,这种对抗性擦除代价与约化动力学负最小熵直接相关,由此赋予动态最小熵明确的 operational 意义。该结论的关键基础是量子过程解耦定理,该定理定量描述了过程解耦能力与其最小熵的关联。这一发现架起了热力学、信息论与量子计算基本极限之间的桥梁。
