三类朗道尔擦除原理：微观视角

将信息纳入热力学第二定律的重要一步由朗道尔完成，他表明信息的擦除意味着热量的增加。大多数论证朗道尔擦除原理的尝试基于热力学论证。此处，仅利用经典微观定律的时间可逆性，我们依据两个最终环境——分别对应于逻辑输入 1 和逻辑输入 0——之间的关系，辨识出三类朗道尔擦除原理。强类型（即朗道尔原始表述）要求最终环境处于热平衡。当两最终环境为相同宏观态时，给出 $k_B \ln 2$ 熵变的中间类型发生。最后，当两最终环境宏观上不同时，提供无熵变信息擦除的弱朗道尔原理。尽管上述结果对经典擦除门形式成立，我们也讨论了其向量子场景的自然推广。本文强烈表明，基于热化环境假设的原始朗道尔原理对于微电子学完全合理，但对于未来工作在 THz 频率下的少原子器件则合理性较低。因此，擦除信息未必与热耗散相关的弱和中间朗道尔原理值得研究。