兰道尔原理与计算热力学
根据兰道尔原理,任何逻辑不可逆过程都会伴随熵的产生,导致热量在环境中耗散。信息擦除作为主要的逻辑不可逆过程之一,其向环境散发的热量存在下限,称为兰道尔限(LB)。然而,实际擦除过程的热量耗散远超该界限。近年来,经典与量子领域均出现了若干逼近该界限的实验研究。量子体系中,随着系统与热浴的关联效应及涨落现象不可忽视,研究人员在有限时间、有限热浴规模、非马尔可夫及非平衡环境下探究该界限的工作也呈现爆发式增长。本文全面综述了兰道尔限这一计算热力学基本原理的最新研究进展,并展望了未来研究方向。同时,该工作回顾了确立计算过程能耗界限的最新探索,并探讨了纠错过程的热力学特性——这一信息处理与计算中不可或缺的环节。为此,该团队简要梳理了相关领域基础概念,以呈现完整的理论图景。
