相干生化振荡的普适最小代价

生化时钟对几乎所有生命系统都至关重要。一个与外部周期信号隔离并受涨落影响的生化时钟，只能在有限次振荡内保持相干振荡。此外，这种自主时钟只有在消耗自由能时才能振荡。要实现一定次数的相干振荡，所需的最小自由能消耗量是多少？我们提出一个回答该问题的普适界。一个相干振荡 $\mathcal{N}$ 次的系统，每次振荡的最小自由能代价为 $4\pi^2\mathcal{N} k_B T$。我们的界对一般有限马尔可夫过程成立，基于大量数值证据提出猜想，用一个已知的生化振荡器模型数值模拟加以说明，并适用于现有实验数据。