Reverse Data-Processing Theorems and Computational Second Laws
Reverse Data-Processing Theorems and Computational Second Laws
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逆向数据处理定理和计算第二定律
DOI：
10.1007/978-981-13-2487-1_6
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Francesco Buscemi
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
M. Shiratani;H. Seo;N. Itagaki;K. Koga;S. Yamamoto;Francesco Buscemi
利用热力学第二定律对孤立系统的类比，Cover认为数据处理不平等可以被视为“计算孤立系统”的第二定律，即没有外部记忆的系统。在这里，我们开发盖的想法在两个方面：一方面，我们澄清它的含义，并制定它在一个通用的框架，能够描述经典和量子系统。另一方面，我们证明，也反过来认为：数据处理的不平等的有效性不仅是必要的，但也足以得出结论，一个系统是计算隔离的。这构成了Lieb和Yngvason熵原理的信息论模拟。我们最后推测的可能性，雇用麦克斯韦的恶魔，以表明绝热性和无记忆性实际上是连接在一个更深的方式比正式的类比提出hereprima facieseems建议。
Drawing on an analogy with the second law of thermodynamics for adiabatically isolated systems, Cover argued that data-processing inequalities may be seen as second laws for “computationally isolated systems,” namely, systems evolving without an external memory. Here we develop Cover’s idea in two ways: on the one hand, we clarify its meaning and formulate it in a general framework able to describe both classical and quantum systems. On the other hand, we prove that also the reverse holds: the validity of data-processing inequalities is not only necessary, but also sufficient to conclude that a system is computationally isolated. This constitutes an information-theoretic analogue of Lieb’s and Yngvason’s entropy principle. We finally speculate about the possibility of employing Maxwell’s demon to show that adiabaticity and memorylessness are in fact connected in a deeper way than what the formal analogy proposed hereprima facieseems to suggest.
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通讯作者：
F. Buscemi
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