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逻辑不可逆性与热力学不可逆性的根本区别,或为何洛伦兹结果不能成为物理原理

综合物理 2024-12-02 v1

摘要

洛伦兹'原理'声称擦除一个信息位必然至少产生 Tln2T\ln 2 的热量散射到周围环境中,将一个可能是逻辑上不可逆的操作也变得热力学上不可逆。人们普遍接受这一结果是物理学的基本原理,必然界定了信息与能量之间的联系。本文指出该结果并非普遍成立。事实上,它来源于: 1) 对逻辑不可逆性与热力学不可逆性以及逻辑状态与热力学状态之间的混淆,这类似于古典吉布斯关于相同气体体积合并的悖论;以及 2) 对擦除程序施加的两个不必要的约束。澄清这些问题后,我们能够: 区分逻辑不可逆性与热力学不可逆性的概念;否定洛伦兹结果作为通用物理原理;并为实现硬件实现擦除遵循热力学可逆或至少准静态路径打开大门。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.15085,
  title  = {The fundamental difference between logical and thermodynamic irreversibilities, or, Why Landauer's result cannot be a physical principle},
  author = {Didier Lairez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.15085},
  year   = {2024}
}