Quantifying memory capacity as a quantum thermodynamic resource
众所周知，存储器的信息承载能力是一种促进热量转化为功的热力学资源。Szilard的引擎通过一个涉及能量简并两态存储器的玩具例子来解释这种联系。我们设计了一种形式来量化具有非平凡能量景观的一般量子系统中记忆的热力学值。称之为热信息容量，我们表明，它收敛到非平衡亥姆霍兹自由能的热力学极限。我们精确地计算了一个一般的两态（量子位）存储器的容量远离热力学极限，并发现它是不同于已知的自由能。我们概述了一个显式的记忆-浴耦合，可以近似的最佳量子比特的热信息容量任意好。
2019-02-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
Learning optimal erasure of a Static Random Access Memory
本研究结合随机热力学框架与机器学习优化技术，证明SRAM可高速擦除且热耗散有限，推翻了热耗散与擦除速度线性相关的观点，还得到了最小热耗散驱动协议，为存储器设计提供依据并填补了理论与应用的空白。
2024-11-04 cond-mat.stat-mech
A thermodynamic uncertainty relation for a system with memory
我们介绍了一个例子的热力学不确定性关系（TUR）的系统建模的一维广义朗之万动力学与记忆，确定运动的微珠驱动的复杂流体。与前几年通常讨论的TURs相反，我们的观测量和熵产生率是一次性变量。只有在某些情况下，这种状态依赖的观测量的信噪比的界限可以映射到熵产生率。例如，这在马尔可夫系统中是正确的。因此，在系统中存在的记忆复杂的热力学解释的不确定性关系。
2020-05-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Path-integral approach to the thermodynamics of bosons with memory: Density and correlation functions
扩展以前的工作，使用路径积分形式主义，我们推导出的一个粒子约化密度矩阵和两点关联函数的二次系统的玻色子，通过一般类的内存内核相互作用的表达式。应用所得结果研究了与外界可分辨质量简谐耦合的囚禁玻色子的密度、凝聚分数和对关联函数。
2021-09-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Harnessing Fluctuations in Thermodynamic Computing via Time-Reversal Symmetries
我们的实验表明，高度结构化的分布工作出现在即使是简单的任务，擦除一个位。这些都是一套精致的时间反演对称性在不同的功能类的微观轨迹的签名。因此，我们引入了一个广泛的家庭的条件波动定理，组件的工作分布必须满足。由于它们识别熵的产生，所以分量功分布编码了计算过程中各种成功和失败机制的频率，并改进了对总不可逆耗散热量的估计。这种新的诊断工具提供了强有力的证据，表明纳米级的热力学计算可以被建设性地利用。我们通过测量超导电路中磁通状态之间的转换，实验验证了这种功能分解和新的一类波动定理。
2019-06-27 cond-mat.stat-mech cs.IT math.DS
Thermodynamic Overfitting and Generalization: Energetic Limits on Predictive Complexity
本文研究信息引擎中复杂预测记忆的能量收益与过拟合风险，提出由物理约束导出的热力学正则化器，证明其能有效提升预测模型泛化性能，揭示物理定律为涌现复杂性与预测智能创造条件。
2024-02-26 cond-mat.stat-mech
Milestoning Markov-jump dynamics: Stationary properties, thermodynamic consistency, kinetic hysteresis, and fluctuation symmetries
University of Oxford（牛津大学）；Max-Planck-Institute for Multidisciplinary Sciences（马克斯·普朗克多学科科学研究所）；University of Freiburg（弗赖堡大学）
本文推导了通用马尔可夫跳跃过程到可观测半马尔可夫动力学的精确粗粒化，证明了等待时间分解为条件独立的驻留和过渡时间，并展示了动力学滞后对耗散的持续影响。
2026-06-16 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Path-integral approach to the thermodynamics of bosons with memory: Partition function and specific heat
对于一类通过一般记忆核相互作用的玻色子系统，在路径积分形式主义中导出了配分函数的递推关系。这种方法提供了一个推广到以前已知的治疗文献中的谐波耦合系统的相同的粒子。作为一个例子，结果被应用到一个简化模型的比热的开放量子系统的玻色子，谐波耦合到一个水库的可区分的虚拟质量。
2021-09-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Reversal symmetries for cyclic paths away from thermodynamic equilibrium
如果一个系统处于热力学平衡状态，观察者就无法分辨它的一部电影是正向播放还是反向播放：任何跃迁都将以相同的频率在正向和反向方向上发生。然而，如果能量的消耗改变了甚至一个跃迁的速率以产生非平衡稳态，那么这种时间反演对称性就会经历广泛的破坏，远远超过能量消耗的点。相互依赖性的爆发也随之出现，系统状态的稳态概率以复杂的方式依赖于系统中每一次跃迁的速率。然而，在这种全球非平衡的复杂性，我们发现，循环路径具有可逆性的属性，保持本地，并可以表现出对称性，无论多远的系统是从热力学平衡。具体地说，给定任何可逆转变的循环，在长时间限制下，循环在一个方向上遍历的频率与另一个方向上遍历的频率的比率仅由循环本身上的热力学力确定，而不需要系统中其他地方的转变速率的知识。特别地，如果在循环上没有净能量消耗，则在长时间内，循环遍历频率在任一方向上是相同的。
2020-04-10 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Thermodynamic Advantage of Quantum Time-Reversal
Beyond Institute for Theoretical Science (BITS)（超越理论科学研究所）
量子时间反演记忆通过减少不可逆性显著降低能量耗散，优于经典记忆。
2026-02-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamic Cost of Random-Time Protocols
King’s College London（伦敦国王学院）
针对随机计时外部协议驱动系统看似违反热力学第二定律的悖论，研究提出通过存储随机时间结果可解决该问题，证明擦除存储的平均功不小于协议获得的平均功，并给出相关测量装置与适用的协议场景。
2026-08-13 cond-mat.stat-mech
Non-Markovian quantum thermodynamics: laws and fluctuation theorems
这项工作汇集了凯尔迪什非平衡量子理论和热力学，通过显示，一个实时的图解技术是一个等价的随机热力学的非马尔可夫量子机（热机，冰箱等）。对称性之间的量子轨道和他们的时间反转Keldysh轮廓，任何相互作用的量子系统耦合到理想的电子，声子或光子的水库。这些导致量子涨落定理相同的著名的经典的（Jarzynski和Crooks等式，积分涨落定理等），无论系统的动力学是马尔可夫或不。其中一些也被证明持有非因式分解的初始状态。顺序隧道近似和cotunnelling近似都示出尊重的对称性，确保波动定理。对于所有初始状态，能量守恒确保热力学热力学第一定律平均成立，而上述对称性确保热力学第二定律平均成立，即使波动违反它。
2021-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamically-Efficient Local Computation and the Inefficiency of Quantum Memory Compression
模块化耗散确定了本地实现的计算如何需要超出Landauer的热力学计算所需的成本。我们建立了一个有效的局部计算的一般定理，给出了一个局部运算具有零模块性代价的充分必要条件。应用于随机生成过程，它证实了一个猜想，即经典的发电机是有效的，当且仅当他们满足追溯，这使得最小的内存需求的发电机。这立即扩展到量子计算：任何采用量子内存压缩的量子模拟器都不可能具有高效率。
2020-02-01 cond-mat.stat-mech cs.IT math.IT
Thermodynamic stability criteria for a quantum memory based on stabilizer and subsystem codes
我们讨论和审查几个热力学标准，已被引入到表征的热稳定性的自校正量子存储器。我们首先检查使用的破密字段在分析的自校正量子存储器的热力学极限的属性：我们表明，所有的逻辑运算符的热期望值消失的任何稳定剂和任何子系统代码在任何空间维度。在积极方面，我们推广了[R. Alicki等人，arXiv：0811.0033]，以获得在非零温度下量子存储器的弛豫速率的一般上限，假设量子存储器经由马尔可夫主方程与热浴相互作用。这个上限适用于基于稳定子或子系统代码的量子存储器。
2009-09-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Memory effects in glasses: insights into the thermodynamics of out of equilibrium systems revealed by a simple model of the Kovacs effect
本文是一篇在《物理评论E》上发表的文章的扩展版本。除了它的基本利益，我们在这篇文章中研究的模型是足够简单的，可以用作课程或教程的基础上的热力学平衡系统。它允许简单的数值计算和分析，突出了重要的概念与一个容易操作的例子。这个版本包括快速冷却和加热的研究，展示了负热容的情况，并进一步讨论了物理评论E版中没有的熵。玻璃是一种有趣的材料，因为它们使我们能够探索非平衡系统的令人困惑的性质。其中之一是Kovacs效应，在该效应中，玻璃被带到非平衡态，其中所有的热力学变量与平衡态的热力学变量相同，但是仍然演变，在热力学变量回到其起始点之前，在一些全局变量中显示出驼峰。我们表明，一个简单的三态系统是足够的研究这种现象，使用数值积分和精确的分析计算。它也带来了一些光的概念，虚构的温度，通常用于扩展标准热力学的玻璃的非平衡性质。我们确认，一个独特的虚构温度的概念是无效的，一个显示它可以扩展到与系统中的各种松弛过程的连接。该模型还带来了对非平衡系统热力学的进一步见解。此外，我们表明，三态模型是能够描述的玻璃中观察到的各种效果，如由Kovacs讨论的不对称弛豫平衡，或在$B_2O_3$上测量的反向交叉。
2020-11-05 cond-mat.stat-mech
Symmetries of a mean-field spin model
通过对运动方程的所有对称性进行分类，刻画了具有平均场相互作用的封闭量子海森堡自旋模型的热力学极限演化。结果表明，该模型的参数诱导希尔伯特空间中的结构划分成不变的子空间，解耦的基础Bogoliubov-Born-Green-Kirkwood-Yvon（BBGKY）的层次。所有可能的分区分类的有效，热力学极限耦合常数的$3\times3$矩阵。我们发现存在1，2，4或O（N）个不变子空间。BBGKY层次结构在每个子空间上分解成相应数量的反埃尔米特算子。这些发现意味着该模型中的平衡和平衡依赖于初始条件。
2012-05-07 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Finite-size anomalies of the Drude weight: role of symmetries and ensembles
我们重新审视了计算高温自旋刚度$D$的自旋-$1/2$ XXZ链使用精确对角化分析其依赖于系统对称性和系综的微妙之处。在正则系综和零磁化状态，我们发现$D$消失完全是由于自旋反转对称性的所有，但各向异性$\tilde Δ_{MN} = \cos(πM /N)$与$N > M$和互质，提供系统的大小$L \ge 2N$，不同的自旋反转签名的状态成为退化由于底层的$sl_2$圈代数对称性。所有这些回路代数简并态携带有限的电流，我们推测[基于$L$和各向异性$\tilde Δ_{MN}$（与$N<L/2$）提供给我们]占主导地位的巨正则系综评估$D$在热力学极限。包括磁通量不仅打破自旋反转在零磁化扇区，但也解除了所有对称扇区的回路代数简并-这种效果是更相关的在较小的$Δ$由于较大的贡献$D$来自低磁化扇区，这是更敏感的系统的对称性。因此，我们一般找到一个有限的$D$的通量环和任意$0<Δ<1$在这两个合奏。与此相反，在各向同性的点，并在有间隙的阶段（$Δ\ge 1$）$D$被发现消失的热力学极限，独立的对称性或合奏。我们的分析表明如何收敛到热力学极限内的无隙相（$Δ< 1$）可能会加速和克服的有限大小的异常：$D$外推很好地在热力学极限，无论是最近计算的下限或热力学Bethe Anasterian结果提供两个自旋反转被打破，并在$\tilde Δ_{MN}$各向异性的附加简并被解除。
2017-12-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Information and thermodynamics: fast and precise approach to Landauer's bound in an underdamped micro-mechanical oscillator
Landauer原理指出，擦除1位存储器至少需要$k_B T \ln 2$的能量，其中$k_B T$是系统的热能。我们研究了惯性对这个界限的影响，作为一位记忆的欠阻尼微机械振荡器限制在一个双势阱的反馈回路。势垒在几个$k_B T$范围内可精确调节。我们的措施，在随机热力学框架内，工作和热的擦除协议。我们从实验和理论上证明，在这个欠阻尼系统中，Landauer界达到了1%的不确定性，协议短至100 ms。
2021-05-25 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic limits to information harvesting by sensory systems
鉴于信息和热力学之间的关系，我们调查有多少关于外部协议的信息可以存储在给定能量预算的随机测量设备的存储器中。我们考虑一个分层的设备与存储器组件存储有关外部环境的信息，通过监测的历史感测部分耦合到环境。我们推导出一个积分涨落定理的熵产生和存储设备中积累的信息的措施。其最直接的结果是，信息量是由该过程产生的平均热力学熵限制的。在平衡状态下，没有熵产生，因此记忆装置不会将任何关于环境的信息添加到感觉组件。因此，如果系统在平衡状态下运行，则添加存储器组件是多余的。这种装置可用于模拟细胞的感测过程，测量化合物的外部浓度并编码磷酸化细胞质蛋白的量的测量。
2015-07-27 cond-mat.stat-mech q-bio.QM
Thermodynamic Constraints in Dynamic Random-Access Memory Cells: Experimental Verification of Energy Efficiency Limits in Information Erasure
Basic Research Laboratories, NTT, Inc.（NTT公司基础研究所）
研究通过硅DRAM单元单电子电容充电测量，发现信息擦除效率随擦除误差概率降低而下降，揭示了热力学约束阻止DRAM达到兰道尔极限的原因，为信息热力学研究开辟新方向。
2026-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Charge discreteness and the energy efficiency of information erasure in dynamic random-access memory cells
Basic Research Laboratories, NTT Inc.（NTT公司基础实验室）；Institute for Multidisciplinary Sciences, Yokohama National University（横滨国立大学多学科科学研究所）
该研究通过随机热力学模型分析DRAM单元，发现电荷离散性与热能的比值κ越大，信息擦除能量效率越高，κ是控制此类存储电路基本效率上限的关键参数。
2026-08-03 cond-mat.stat-mech
Hierarchy of entropy production and thermodynamic trade-off relations in non-Markovian systems
The University of Tokyo（东京大学）；Kyoto University（京都大学）
本文通过马尔可夫嵌入方法研究非马尔可夫系统中熵产的分解，揭示记忆效应如何影响热机性能与电流精度，建立熵产层次结构及热力学权衡关系。
2026-10-07 cond-mat.stat-mech
The Thermodynamics of Social Processes: The Teen Birth Phenomenon
我们认为，社会利益的过程是一个秩序和随机性的平衡，从而产生一个偏离静态扩散过程。如果顺序与随机性强度比为零，则这种效应的强度为零，并且这种性质允许我们揭示，尽管是以间接的方式，存在有限的顺序与随机性强度比。我们的目标是检测这种效应。我们介绍了一种方法的统计分析替代的压缩程序，与传统的Kolmogorov-Sinai方法的局限性被绕过。我们证明，这种方法使我们有可能建立一个内存检测器，它发出信号的存在，即使是非常弱的内存，只要这是持久的大的时间间隔。我们将分析应用到青少年生育现象的研究中，我们发现未婚青少年生育是一种社会过程的表现，其记忆比已婚青少年更强烈。我们试图对这一现象进行社会学解释。
2000-09-01 cond-mat.stat-mech
Conservative Join with memory in token-based Brownian circuits and its thermodynamic cost
本研究提出带一位记忆双量子点的CJoin理论实现方案及周期性复位协议，分析其热力学代价与粒子发射数上界，为布朗电路构建提供关键元件的理论支撑。
2025-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Quantum memory at nonzero temperature in a thermodynamically trivial system
本研究证明某些恒定速率LDPC码在无热力学相变时，通过非零温度下吉布斯采样混合时间发散实现被动量子纠错，为无测量量子纠错提供新途径。
2025-10-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Adiabatic computing for optimal thermodynamic efficiency of information processing
本文研究快速信息处理中的热力学效率问题，证明欠阻尼系统在耗散消失极限下可实现与环境热绝缘的绝热快速擦除，将Landauer界限优化为绝热界限$W_a = k_B T_0$。
2024-01-10 cond-mat.stat-mech
On the Relation between the Psychological and Thermodynamic Arrows of Time
在本文中，我们提出了一个论点，一般的心理箭头的时间应该与热力学箭头的时间，箭头是明确的。这一论点适用于任何可以充当记忆的物理系统，也就是保存其他系统状态的记录。这个结果遵循两个原则：热力学时间箭头对状态中的小扰动的鲁棒性，以及存储器不应该被微调以匹配被记录的系统状态的原则。即使记忆系统本身是完全可逆和非耗散的，这个论点也适用。我们用一个范式系统来论证，然后用更广泛的形式来表达任何可以被认为是记忆的系统。我们说明了这些原则的一些其他的例子系统，并比较我们的标准，这个问题的早期治疗。
2013-09-18 cond-mat.stat-mech gr-qc quant-ph
Thermodynamic uncertainty relations in the presence of non-linear friction and memory
本文推导适用于含非线性摩擦与多温浴记忆效应的耦合 Langevin 系统的新 TUR，为均方位移和扩散系数提供下界，并通过 Coulomb 与 Prandtl-Tomlinson 模型验证。
2023-12-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Transforming Metastable Memories: The Nonequilibrium Thermodynamics of Computation
框架计算作为亚稳态记忆的转换，我们探讨其基本的热力学极限。信息的真正力量来自于这里导出的非平衡自由能的新分解，它提供了粗粒度存储系统的严格热力学描述。在准静态极限下，逻辑上不可逆的操作可以用热力学可逆性来完成。然而，在这里，我们表明，超出可逆的工作兰道界需要的计算，耗散必须引起模块化计算和计算中使用的内存元素之间的统计结构被忽略。一般的结果，然后应用于评估所有的两个输入-一个输出逻辑门，包括通用NAND门的热力学成本。交织的讨论阐明了麦克斯韦恶魔和信息引擎的前景，以及未来超高效计算机的机会。
2018-08-10 cond-mat.stat-mech physics.app-ph
Memory effects in nonlinear transport: kinetic equations and ratchet devices
我们提出了一种新的方法来推导动力学方程的系统进行非线性传输存在的记忆效应。在介观非平衡态热力学框架下，我们通过含时系数导出了一个包含记忆效应的广义Fokker-Planck方程。作为应用，我们首先讨论了势场中反常扩散的非马尔可夫动力学，分析了涨落耗散定理的有效性。在第二个应用程序中，我们提出了一个新的棘轮机制，在该机制中，作用于粒子的周期性驱动引起的昂萨格耦合的扩散电流与振荡的热力学力。
2003-01-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Optimal control of bit erasure in stochastic random access memory
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；Kavli Energy NanoScience Institute（卡弗里纳米科学能源研究所）
研究通过互补金属氧化物半导体模型分析随机访问内存中比特擦除的热力学成本，发现动态RAM在准静态极限下能耗最低，而静态RAM需在有限时间内高效操作以维持位状态。
2026-08-07 cond-mat.stat-mech cs.IT math.IT
Thermodynamic Irreversibility of Training Algorithms
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；NTT Research（NTT研究所）
本文提出了一种通用框架，用于定义和分析训练算法的不可逆性，证明了四种不同方法在步长η的主导阶近似下是等价的，并展示了不可逆性如何导致时间反演对称性破缺的新兴力。
2026-05-21 cond-mat.stat-mech cs.AI cs.LG
Consistent Time Reversal and Reliable and Accurate Inference in the Presence of Memory
Max Planck Institute for Multidisciplinary Sciences（马克斯·普朗克多学科科学研究所）；University of Oxford（牛津大学）；Rice University（莱斯大学）；University of Freiburg（弗赖堡大学）
本文提出了一种用于非马尔可夫性观测中热力学推断的k阶估计器，揭示了记忆对时间反演定义的重要性，并指出正确考虑记忆以避免伪影和高估耗散的必要性。
2026-10-02 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Stochastic thermodynamic bounds on logical circuit operation
基于介观CMOS模型，研究逻辑电路在热能附近运行的热力学约束，发现非门、存储器和时钟的权衡关系，并提出共振控制机制以优化热力学性能。
2024-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
The fundamental thermodynamic bounds on finite models
计算的最小热成本受Landauer原理的限制。在这里，我得出有限建模的界限-生产或预期的模式（时间序列数据）-通过设备，以分段的方式模型的模式，并配备了有限的内存。当产生一个模式，我表明，最小耗散是成比例的信息在模型的内存中的模式的历史，从来没有体现在设备的未来行为，必须从内存中删除。我提供了一个模型的一般结构，允许这种耗散减少到零。通过考虑消耗或影响模式任意变化的设备，我讨论了这些有限模型如何形成符合热力学第二定律的信息库框架。
2021-06-18 cond-mat.stat-mech cs.IT math.IT
Leveraging Environmental Correlations: The Thermodynamics of Requisite Variety
University of California at Davis（加州大学戴维斯分校）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）
生物学成功的关键是，适应性有机体所面临的必要多样性是其环境中可检测、可接近和可控制的状态。我们分析了它在热力学功能的信息棘轮-一种形式的自主麦克斯韦恶魔能够利用波动的外部信息水库收获有用的工作从热浴。这建立了一个定量的范例，了解自适应代理如何利用结构化的热环境，为自己的热力学利益。一般棘轮的行为就像记忆的通信通道，顺序地与环境交互，并将结果存储到输出中。然而，迄今为止分析的热棘轮的大部分，假设无记忆的环境，生成没有时间相关性的输入信号。采用计算力学和一个新的信息处理热力学第二定律（IPSL），我们删除这些限制，分析一般的有限状态棘轮与结构化的环境，产生相关的输入信号相互作用。一方面，我们证明了棘轮不需要有内存来利用不相关的环境。另一方面，更适合于生物适应，我们表明，棘轮必须有记忆，最有效地利用其环境中的结构和相关性。教训是，为了最佳地收获工作，棘轮的记忆必须反映输入生成器的记忆。最后，我们研究实现IPSL的棘轮可以从其环境中提取的工作量的界限，发现有限状态，最佳棘轮无法达到这些界限。相比之下，我们表明，无限状态棘轮可以远远超出这些界限，利用自己的无限“负熵”。最后，我们概述了信息棘轮群的集体热力学。
2016-09-17 cond-mat.stat-mech cs.IT cs.LG
Nonequilibrium Thermodynamics of Associative Memory Continuous-Time Recurrent Neural Networks
BCAM – Basque Center for Applied Mathematics（巴斯克应用数学中心）；Biofisika Institute（生物物理研究所）；IKERBASQUE, Basque Foundation for Science（伊卡巴斯基，巴斯克科学基金会）
针对连续时间循环神经网络内部动力学难解释的问题，本文提出带非对称耦合的类Hopfield联想记忆新型CTRNNs，搭建低维可观测量动力学与非平衡网络统计力学的桥梁，提升复杂序列编码网络的可解释性。
2025-11-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech nlin.CD
Information Processing in Quantum Thermodynamic Systems: an Autonomous Hamiltonian Approach
University of Massachusetts, Boston（马萨诸塞大学波士顿分校）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；University of Maryland, Baltimore County（马里兰大学巴尔的摩分校）；Quantum Science Institute, University of Maryland, Baltimore County（马里兰大学巴尔的摩分校量子科学研究所）
本研究采用自主哈密顿量框架，推广含初始关联的自主系统信息处理的热力学第二定律，推导功源的催化剂约束，提出量子热力学速度极限并得到动力学版朗道尔界，还在量子假设检验中阐释其意义。
2026-07-30 cond-mat.stat-mech quant-ph
Memory Effect in Upper Bound of Heat Flux Induced by Quantum Fluctuations
研究了量子布朗运动耦合到经典热浴中的热力学行为。然后，我们定义了一个热运营商推广的随机能量和显示的能量平衡（第一定律）和上限的期望值的热运营商（第二定律）。我们进一步发现，这个上限依赖于量子涨落引起的记忆效应，因此最大可提取功可以在量子热力学中定性地修改。
2016-10-13 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Mesoscopic non-equilibrium thermodynamics approach to non-Debye dielectric relaxation
介观非平衡热力学被用来制定一个模型描述非均匀和非德拜介电弛豫。该模型是提出在一个福克-普朗克方程的概率分布的非相互作用的极性分子与热浴接触，并在外部的时间相关的电场的存在下。记忆效应是通过包含记忆核的积分关系引入到福克-普朗克描述中的，而这些积分关系又被用来建立与分数福克-普朗克描述的联系。该模型是根据分布函数前两个矩的演化方程建立的。用微扰法求解了这些方程，得到了复介电常数随频率和波数的函数表达式。不同的记忆内核被认为是用来比较与玻璃体系中的介电弛豫实验。对于科尔-科尔弛豫的情况下，我们推断的弛豫时间的分布和它的关系，可以归因于不同的链段运动的聚合物链在熔体中的偶极矩的有效分布。
2010-05-31 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Thermodynamic incompleteness in non-Markovian Majorana transport
Infplane Computing Technologies Ltd（英平计算科技有限公司）
研究非马尔可夫性岛屿态动力学对热力学传输统计的影响，揭示岛屿记忆方程无法确定传输观测值的局限性。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of memory erasure via a spin reservoir
具有多守恒量的热力学为设计新型器件提供了一个有希望的方向。例如，Vaccaro和Barnett的[J. A. Vaccaro和S. M. Barnett，Proc. R. A 467，1770（2011）; S. M. Barnett和J.A. Vaccaro，Entropy 15，4956（2013）]提出了信息擦除方案，其中擦除的成本仅仅是能量以外的守恒量，允许新种类的热机。在最近的工作中，我们研究了擦除代价在自旋角动量中的离散涨落和平均界。在这里，我们用自旋等价的功（称为自旋劳动）和自旋等价的热（称为自旋热）来说明成本。我们发现，先前发现的约束上的擦除成本的$γ^{-1}\ln{2}$可以违反的spinlabor成本，并只适用于spintherm成本。我们得到三个边界为不同的擦除协议，并确定一个提供了最严格的约束。为了完整性，我们推导出一个广义Jarzynski等式和违反的概率，这表明对于特定的协议，违反的概率可以是惊人的大。我们还推导了一个积分涨落定理，并利用它来分析使用自旋库的信息擦除的成本。
2021-05-12 cond-mat.stat-mech cs.IT math.IT
Information Thermodynamics of Agents: The Work Capacity of Channels with Memory
本文提出感知-行动回路中信息处理的热力学分析框架，引入工作容量概念，证明在行动具有可观测后果的环境中，智能体需在预测与遗忘之间权衡，而非单纯最大化预测能力或遗忘过去行动。
2026-10-01 cond-mat.stat-mech cs.IT cs.LG
A general theory for irreversible thermodynamics
我们证明，不可逆性产生于微观可逆性的原则和存在的记忆中的时间演化的一个单一的副本的系统驱动的协议。我们引入微观可逆性的概念，使用协议和路径依赖的热力学函数，定义在J. R。Arias-Gonzalez，arXiv：1511.08017 [cond-mat.stat-mech]，以及使用非马尔可夫性概念的记忆，如J.R.阿里亚斯-冈萨雷斯，arXiv：1511.06139 [cond-mat.stat-mech]。我们将功定义为自由能的变化，将热定义为微观系统的熵的变化，单个路径服从协议。我们发现所有的非平衡统计都是自然产生的。特别是，我们得到最已知的波动定理，并制定其他两个。虽然能量守恒调用的水平上的个人途径和整体平均过程中，热力学第二定律和时间箭头，这是唯一的整体平均过程中完成，被证明是微观可逆性和非Markovianity的后果。
2015-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
