Включает ли квантовый коллапс потерю информации? Требуется ли для этого энергия, как предполагает предел Ландауэра?

Я читал в контексте квантовых вычислений или минимальной энергии, необходимой для вычислений, что должно быть минимально возможное количество энергии, необходимое для изменения одного бита информации, называемое пределом Ландауэра. Во время коллапса волновой функции, например, для одной из пары запутанных частиц, кажется, что одна из них теряет информационное содержание (теряет один бит, когда волновая функция переходит из любого возможного состояния в единицу). Если да, значит ли это, что коллапс требует энергии? Или предел Ландуэра не имеет отношения к этой настройке.

Небольшая поправка: в пределе Ландауэра энергия требуется не для изменения бита информации, а для стирания бита информации.

Ответы (3)

Коллапс волновой функции не является реальным физическим процессом. Это особенность особой интерпретации квантовой механики, Копенгагенской интерпретации (КИ). В других интерпретациях, таких как интерпретация многих миров (MWI), такого коллапса нет. Различные интерпретации делают одинаковые предсказания обо всех наблюдаемых явлениях, и поэтому коллапс волновой функции не может иметь никаких наблюдаемых последствий, таких как потребление энергии.

Возможно, это не настоящий ответ «да/нет»: принцип Ландауэра касается чего-то, напоминающего коллапс волновой функции, но совершенно другого: стирание информации, которое становится неотличимым от теплового шума. Коллапс - это не одно и то же.

Возможно, будут полезны следующие документы:

Стирание результатов квантово-механического измерения требует свободной энергии, требуемой принципом Ландауэра, см.:

https://arxiv.org/abs/quant-ph/0301076 .