框架：我们考虑在两个极端控制场景中冷却j9游会真人游戏第一品牌系统的任务，两个范式的每一步都包含两个基元。顶部面板描述了相干控制场景：在控制步骤（左）中，代理可以使用工作源W在系统S和机器M上实现任何全局酉，它们都在反温度β下开始热;在冷却目标时，能量和熵被传递到机器上。然后，机器随环境（右）进行再热处理，从而消散在控制步骤中获得的能量。下图描述了不相干的控制场景：机器在反温度β下被一分为二，在反温度下分为一个热部件βH<β。在控制步骤中，代理打开三个系统之间的交互，由全球节能的单一UEC表示。在再热化步骤中，相互作用被关闭，机器的两个子系统重新热化到各自的初始温度;热部分从热浴中获取能量，而冷部分将热量散发到环境中。在这两种范式中，我们将控制复杂性量化为给定控制步骤中酉操作访问的有效维数（即酉非平凡作用的系统机器希尔伯特空间的维数）。资料来源：PRXj9游会真人游戏第一品牌（2023）。DOI：10.1103/PRXQuantum.4.010332

　　当许多j9游会真人游戏第一品牌粒子相互作用时，可以形成复杂的系统。这种复杂性允许达到绝对零度的温度-至少在原则上。

　　绝对最低温度为-273.15°C。永远不可能将任何物体精确地冷却到这个温度——一个人只能接近绝对零度。这是热力学第三定律。

　　在PRX Quantum上发表的一项研究中，TU Wien（维也纳）的一个研究小组现在调查了这个问题：该定律如何与j9游会真人游戏第一品牌物理学的规则相协调？他们成功地发展了热力学第三定律的“j9游会真人游戏第一品牌版本”：理论上，绝对零度是可以实现的。但对于任何可以想象的配方，你需要三个要素：能量、时间和复杂性。只有当你拥有无限量的这些成分之一时，你才能达到绝对零度。

　　信息和热力学：一个明显的矛盾

　　当j9游会真人游戏第一品牌粒子达到绝对零度时，它们的状态是确切的：它们保证处于能量最低的状态。然后，粒子不再包含有关它们以前处于什么状态的任何信息。之前可能发生在粒子上的一切都被完美地抹去了。从j9游会真人游戏第一品牌物理学的角度来看，冷却和删除信息因此密切相关。

　　在这一点上，两个重要的物理理论相遇：信息论和热力学。但两者似乎相互矛盾。“从信息论中，我们知道了所谓的兰道尔原理。它说删除一点信息需要非常特定的最小能量，“TU Wien原子研究所的Marcus Huber教授解释说。然而，热力学说，你需要无限量的能量才能将任何东西冷却到绝对零度。但是，如果删除信息和冷却到绝对零度是一回事，那么它们如何结合在一起？

　　能量、时间和复杂性

　　问题的根源在于，热力学是在19世纪为经典物体制定的——蒸汽机、冰箱或发光的煤片。当时，人们对j9游会真人游戏第一品牌理论一无所知。如果我们想了解单个粒子的热力学，我们首先必须分析热力学和j9游会真人游戏第一品牌物理学如何相互作用——这正是马库斯·胡贝尔和他的团队所做的。

　　“我们很快意识到，你不一定非要使用无限的能量才能达到绝对零度，”Marcus Huber说。“在有限的能量下也是可能的-但是你需要无限长的时间才能做到这一点。到目前为止，这些考虑仍然与我们从教科书中知道的经典热力学兼容。但随后团队发现了另一个至关重要的细节：

　　“我们发现j9游会真人游戏第一品牌系统可以被定义，即使在有限的能量和有限的时间内也能达到绝对基态-我们都没有预料到这一点，”Marcus Huber说。“但这些特殊的j9游会真人游戏第一品牌系统还有另一个重要特性：它们是无限复杂的。因此，你需要对j9游会真人游戏第一品牌系统的无限多个细节进行无限精确的控制，然后你可以用有限的能量在有限的时间内将j9游会真人游戏第一品牌物体冷却到绝对零度。当然，在实践中，这就像无限高的能量或无限长的时间一样遥不可及。

　　擦除j9游会真人游戏第一品牌计算机中的数据

　　“因此，如果你想完美地擦除j9游会真人游戏第一品牌计算机中的j9游会真人游戏第一品牌信息，并在此过程中将j9游会真人游戏第一品牌比特转移到一个完全纯净的基态，那么理论上你需要一个无限复杂的j9游会真人游戏第一品牌计算机，可以完美地控制无限数量的粒子，”Marcus Huber说。然而，在实践中，完美是不必要的——没有一台机器是完美的。j9游会真人游戏第一品牌计算机相当好地完成它的工作就足够了。因此，新结果原则上不是j9游会真人游戏第一品牌计算机发展的障碍。

　　在j9游会真人游戏第一品牌技术的实际应用中，温度在今天起着关键作用——温度越高，j9游会真人游戏第一品牌态就越容易破裂，变得无法用于任何技术用途。“这正是更好地理解j9游会真人游戏第一品牌理论和热力学之间的联系如此重要的原因，”Marcus Huber说。“目前在这一领域有很多有趣的进展。慢慢地，人们有可能看到物理学的这两个重要部分是如何交织在一起的。