基于 XOR 游戏诱导的侧信息在 Szilard 发动机中的热力学价值
量子物理
2026-05-26 v2
摘要
我们引入一种对由 Bell 型相关性诱导的侧信息通道进行热力学定价的 Szilard 类型方案. 在每一轮中, 两个能级的工作系统与退化哈密顿量进行热平衡, 使其物理微状态为均匀的经典比特. 可信裁判将该比特嵌入有限的两人 XOR 游戏, 而相关资源产生压缩后的控制比特. 控制器仅使用该压缩比特作为反馈的侧信息. 该构建首先适用于任意有限的 XOR 游戏. 裁判的编码使游戏获胜事件等价于正确预测物理微状态. 因此, 诱导的侧信息通道为二进制对称通道, 成功概率等于所提供行为的 XOR 游戏获胜概率. Szilard 反馈价值因此由微状态与控制记录之间的互信息决定. 通过对局域、量子和非信号行为进行优化, 将相应的游戏价值转化为局域、量子和非信号的热力学上限. 该构建是有效通道定价, 而非声称贝尔非局域性是热力学燃料. 控制器仅接收压缩后的预测比特, 不接收定义游戏的辅助变量. 裁判、相关资源和预处理的热力学成本未被包括在内. 当包括控制器记忆重置在完整循环中时, 净功为非正值, 与第二定律一致.
关键词
引用
@article{arxiv.2605.12044,
title = {Thermodynamic Value of XOR-Game-Induced Side Information in a Szilard Engine},
author = {Piotr Ćwikliński},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.12044},
year = {2026}
}
备注
22 pages, 2 figures, v2 generalized to XOR games and reorganized