简约引擎：第一部分；物理系统中计算速率的极限

Hannah Earley

简约引擎：第一部分；物理系统中计算速率的极限

统计力学 2021-12-02 v6

作者: Hannah Earley

摘要

我们分析了在给定三维空间凸区域上，受功率输送与散热几何约束条件下可实现的持续计算最大速率。我们发现跨越量子与经典系统的普适上限，其标度关系为 $\sqrt{AV}$ ，其中 $V$ 为区域体积、 $A$ 为其表面积。达到该上限需要使用可逆计算，否则其降为标度 $A$ 。通过将分析专门应用于布朗经典系统情形，我们还给出了一个半构造性证明，暗示可通过分子计算机实现达到这些界限。对于天文尺度的区域，广义相对论效应变得显著，发现适用更严格的界限，正比于 $\sqrt{AR}$ 和 $R$ ，其中 $R$ 为其半径。还表明计算结构中的非均匀性通常应避免。这些结果在图 1 中以图形描绘。

关键词

计算速率极限物理系统可逆计算散热布朗系统广义相对论分子计算机

引用

@article{arxiv.2007.03605,
  title  = {Engines of Parsimony: Part I; Limits on Computational Rates in Physical Systems},
  author = {Hannah Earley},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2007.03605},
  year   = {2021}
}

备注

33 pages, 3 figures; improve formatting, update citations, add orcid, add supplemental code link, correct QZE derivation

简约引擎：第一部分；物理系统中计算速率的极限

摘要

关键词

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