聖塔非研究所

任意計算所需的最少工作量

2026-03-18 · 工作論文 · 更新 2026/03/18 下午12:18

摘要 最近的研究分析了在任何物理系統上實現給定邏輯映射所需的最小熱力學工作。這些研究集中在輸出不依賴輸入的映射上,例如數位計算機中的位元擦除。此外,他們還考慮了物理系統,其設計根據地圖輸入的分佈而變化。然而,我們常常感興趣的是實現一個其輸出取決於其輸入的映射。此外,我們經常希望我們的系統即使系統環境變化也能實現相同的映射,從而使映射輸入的分佈發生變化。在這裡,我介紹一種滿足這兩…

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論文資訊

  • 類型:工作論文
  • 編號:工作論文 #85
  • 日期:2026-03-18

摘要

最近的研究分析了在任何物理系統上實現給定邏輯映射所需的最小熱力學工作。這些研究集中在輸出不依賴輸入的映射上,例如數位計算機中的位元擦除。此外,他們還考慮了物理系統,其設計根據地圖輸入的分佈而變化。然而,我們常常感興趣的是實現一個其輸出取決於其輸入的映射。此外,我們經常希望我們的系統即使系統環境變化也能實現相同的映射,從而使映射輸入的分佈發生變化。在這裡,我介紹一種滿足這兩個需求的熱力學引擎。然後,我計算它需要多少工作,對先前研究的「廣義蘭道爾界限」進行附加修正。我還計算了環境中任何給定分佈的貝葉斯最優引擎。最後,我簡短討論了這些結果如何將有機體/機器人/生物圈上的自由能通量事件與有機體/機器人/生物圈每單位時間可以執行的最大(噪音)計算量聯繫起來。