复制体热力学权衡关系:网络扩散与轨迹可观测量的熵限

该研究团队通过引入副本马尔可夫过程,推导出概率分布非线性函数的热力学权衡关系。传统热力学权衡关系中,目标量是基础概率分布的线性函数。而诸如Rényi熵等重要信息论量具有非线性特性,这类非线性问题通常更难处理。受量子信息和自旋玻璃理论中副本技术的启发,研究人员构建了全同副本的马尔可夫动力学,并基于动态活性推导出相对矩的下界。 该工作将通用结果应用于两种场景:首先,针对网络上的随机游走者,研究人员推导出游走者位置分布Rényi熵的上界,该熵值量化了网络扩散程度。值得注意的是,该上界仅通过初始节点的逃逸率表示,因而仅依赖局部信息。其次,针对马尔可夫过程中的轨迹可观测量,该团队再次基于动态活性获得了这些观测量分布Rényi熵的上界。这为不确定性提供了熵表征方法,推广了现有基于方差的热力学不确定性关系。
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提交arXiv: 2025-12-22 02:23

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