电池显式能量见证 CHSH 后量子性

该团队介绍了一种基于可信模块的能量见证机制,其中单个预注入的激发通过能量守恒的SWAP操作有条件地路由至二元工作电池。在每次运行中,电池充电值为二元量 W_ext ∈ {0, Δ},其期望值精确地表现为底层非信号关联资源CHSH关联子 S(P) 的仿射函数: 𝔼[W_ext] = Δ(1/2 + S(P)/8) 因此,Tsirelson界成为平均电池充电量的量子上限,而PR-box关联则达到 𝔼[W_ext] = Δ。 该构造应被理解为一种能量守恒的CHSH-电池换能器,而非热量-功提取过程,也非从热力学推导Tsirelson界。能量资源是初始注入的激发;关联资源仅决定该激发被路由至电池的概率。 该团队证明了经典前馈可嵌入到退化逻辑寄存器上的可逆自主模块中。该团队还区分了两种循环实现方式:一种是完全可逆的相干控制器,其中不保留任何持久成功记录;另一种是测量-记忆实现,其中成功/失败比特被不可逆存储并需重置。在后一种情况下,Landauer重置成本满足: 𝔼[Q_reset] ≥ k_B T ln2 · h₂(p_win), p_win = 1/2 + S(P)/8 对于能量量子比特的循环复用,仅在成功轮次需要重新激发,平均燃料成本为 Δ·p_win。因此,一旦计入记忆重置,全循环净功为非正值。 该认证并非设备无关:它假设能量模块、显式哈密顿量和能量守恒酉算符的可信实现,同时对关联资源本身不施加任何量子假设。该团队进一步讨论了仅基于功的CHSH估计、有限统计置信界、对读出误差的鲁棒性以及CHSH单配性的热力学形式。

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提交arXiv: 2026-05-09 20:18

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