Информация как безразмерная энергия: концепция для квантовой механики и теории информации

Аннотация

Рассматривается новая концепция трактовки понятий информации и энергии как безразмерных сущностей (т.е. единиц без измерения) в рамках квантовой механики и теории информации. Как правило, энергия количественно измеряется в особых единицах, таких как джоули или электрон-вольты, тогда как информация– в битах или байтах. Тем не менее, на квантовом уровне, когда границы физики становятся менее четкими, эти условные измерения не могут больше обеспечивать эффективные описания. Вводится математический оператор – оператор нормализации – в целях преобразования этих количественных величин в безразмерные сущности. Такой подход ставит своей целью упростить квантовые вычисления и теоретические модели, потенциально улучшающие эффективность, емкость и производительность квантовых технологий. С опорой на наше понимание энергии и информации, предпринимается попытка объединить разобщенные понятия в физике и выдвигаются новые пути технологических прорывов в квантовых вычислениях, коммуникациях, и за их пределами. Обсуждаются теоретические обоснования, практические последствия и возможные проблемы в продвижении этой парадигмы в рамках более широкого контекста актуальных научных исследований.