Eine thermodynamische Untergrenze für anhaltende Quantenidentität

Fehlertolerante Quantenberechnung beruht auf kontinuierlichen fehlerkorrigierenden Prozessen, um die logische Identität über die Zeit hinweg zu bewahren. Während Fehlertoleranz-Schwellenwertsätze die logischen Fehlerraten pro Operation begrenzen, wurde der thermodynamische Aufwand zur Aufrechterhaltung der Quantenidentität unter fortlaufender Wartung bisher nicht explizit isoliert. In dieser Arbeit zeigen wir, dass jedes fehlertolerante Quantensystem, das die logische Identität durch aktive Fehlerkorrektur bewahrt, Wärme mit einer Rate abgeben muss, die durch die irreversible Information, welche während der Syndromextraktion und dem Reset verarbeitet wird, nach unten begrenzt ist. Folglich existiert bei konstanter Temperatur und Kühlleistung eine obere Grenze für den nachhaltigen Durchsatz fehlertoleranter Quantenidentität, unabhängig von Codefamilie, Decodierungsstrategie oder physikalischem Rauschmodell. Das Ergebnis etabliert eine fundamentale Persistenz–Dissipations-Beschränkung, die aus irreversibler Wartung resultiert und nicht aus den Quantenmechanismen selbst. Diese Arbeit ist bewusst beschreibend und nicht-operational und identifiziert eine strukturelle thermodynamische Grenze, ohne Mechanismen, Architekturen oder Steuerungsstrategien vorzuschlagen.