聖塔非研究所

摘要 所有計算都是物理嵌入的

2022-09-02 · 已發表論文 · 更新 2026/03/18 下午11:28

摘要 所有計算都是物理嵌入的。越來越多的結果反映了這一點,將速率方程式作為熱力學計算和生物資訊處理的基礎力學。然而,嚴格應用隱含的連續時間馬可夫鏈排除了自然計算的範圍。我們證明,將工具集擴展到連續時間隱馬可夫鏈基本上可以消除限制。透過分析兩個非常有用的計算,我們可以使一般觀點具體化,而這兩個計算不可能用一組記憶體狀態的速率方程式來描述。我們設計並分析了熱力學無成本的位元翻轉,為…

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論文資訊

  • 類型:已發表論文
  • 日期:2022-09-02

摘要

所有計算都是物理嵌入的。越來越多的結果反映了這一點,將速率方程式作為熱力學計算和生物資訊處理的基礎力學。然而,嚴格應用隱含的連續時間馬可夫鏈排除了自然計算的範圍。我們證明,將工具集擴展到連續時間隱馬可夫鏈基本上可以消除限制。透過分析兩個非常有用的計算,我們可以使一般觀點具體化,而這兩個計算不可能用一組記憶體狀態的速率方程式來描述。我們設計並分析了熱力學無成本的位元翻轉,為速率方程式建模提供了第一個反例。我們將其推廣到無成本 Fredkin 閘——計算通用的可逆計算中的關鍵操作。如果隨機熱力學要成為物理資訊處理範式的一部分,超越速率方程式動力學不僅是可能的,而且是必要的。