基于酶动力学的信息处理热力学：一个精确可解的信息泵模型
统计力学
2015-06-30 v1
摘要
受近期提出的信息引擎 [D. Mandal and C. Jarzynski, Proc. Natl. Acad. Sci. 109, 11641 (2012)] 和信息冰箱 [D. Mandal, H. T. Quan, and C. Jarzynski, Phys. Rev. Lett. 111, 030602 (2013)] 模型的启发，我们提出了一种基于酶动力学的信息泵和信息擦除器的最小模型。该装置既可以通过消耗比特流中编码的信息来逆化学势梯度泵送分子，也可以通过消耗吉布斯自由能来（部分）擦除比特流中编码的信息。该模型的动力学得到了精确求解，并确定了其运行体制的“相图”。我们分析了该信息机器的效率和功率，并阐明了热力学第二定律在我们模型中的有效性。我们的模型为研究涉及小系统中化学势的信息处理热力学提供了一个简单的范式。
引用
@article{arxiv.1503.01522,
title = {Thermodynamics of Information Processing Based on Enzyme Kinetics: an Exactly Solvable Model of Information Pump},
author = {Yuansheng Cao and Zongping Gong and H. T. Quan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1503.01522},
year = {2015}
}