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The Memory of Carbon and the Silence of Absolute Zero: An Interdisciplinary Proof of the Next-Generation Decentralized Autonomous Security "Yuki-Onna Protocol" Based on the Physics of Subtraction

Year: 2026
Type: preprint
Abstract: Contemporary frontier quantum computing architectures spearheaded by Silicon Valley hyperscalers (such as Google's Willow superconducting processor) rely fundamentally on an engineering paradigm of "the Logic of Addition" (足し算の論理): stacking multi-stage dilution refrigerators, expending thousands of physical qubits per logical qubit in surface-code Quantum Error Correction (QEC), and continuously injecting active microwave control pulses to suppress noise. However, as coaxial control lines scale, Johnson-Nyquist thermal noise ( = 4 k_B T R Delta f) and the fundamental thermodynamic cost of quantum measurement and syndrome erasure under Landauer's principle (Delta Q_meas >= k_B T ln 2 per bit) generate an insurmountable thermal spiral against unauthorized external probing. In contrast, this monograph establishes the foundational theory of next-generation Decentralized Autonomous Security (DAS: 自律型分散セキュリティ) grounded in "the Physics of Subtraction" (引き算の物理学)—designated the "Yuki-Onna Protocol" (雪女プロトコル). Rather than expending external power to actively suppress noise, the Yuki-Onna Protocol passively drains and absorbs the excess computational heat injected by an intruding observer (hacker), forcing the adversarial probe into irreversible decoherence and absolute-zero silence. The physical core of this cyber-physical defense matrix is not a synthetic metamaterial, but 3 x 10^8-year-old "Memory of the Earth" (大地の記憶): Carboniferous coal measures in the Pennine Range of Northern England compressed by the Variscan Orogeny (~390–300 Ma) and thermally metamorphosed by the 1200°C quartz-dolerite magma intrusion of the Great Whin Sill into devolatilized semi-anthracite and Natural Coke (天然コークス). Exhibiting elevated vitrinite reflectance (R_o) and maximal Bond-Network Entropy (S_BN) across its nanoporous defective-graphite topology, this carbon matrix supports hydrodynamic Second Sound thermal wave propagation (v_ss = sqrt(alpha / tau_R)) coupled with multiscale boundary scattering. Integrating open quantum system Lindblad dynamics with a non-Markovian Sub-Ohmic phonon bath (J(omega) ~ omega^s, s < 1), we prove that any unauthorized quantum measurement triggers continuous environmental heat extraction, locking the attacker's wavefunction via the Quantum Zeno Effect and condensing extracted thermal energy into a driven-dissipative Bose-Einstein Condensate (BEC) limit cycle of infinite futility. 【和文標題・要旨】 『炭素の記憶と絶対零度の静寂:引き算の物理学に基づく次世代自律型分散セキュリティ「雪女プロトコル」の学際的証明』 現在、シリコンバレーの巨大テクノロジー企業群が牽引する量子コンピューティングの最前線(GoogleのWillow等)は、複雑な希釈冷凍機を重ね、表面符号等の誤り訂正に膨大な物理量子ビットを投じ、マイクロ波パルスを絶え間なく注入してノイズを押さえ込む「足し算の論理」に深く依存している。しかし配線群からのジョンソン・ノイズや、ランダウアーの原理に基づく量子測定・情報抽出(ハッキングを含む)そのものが伴う不可避な熱放散(k_B T ln 2)により、既存の能動的冷却機構では侵入者が引き起こす局所的・突発的な熱的スパイラルに追従できない。これに対し本論文は、外部エネルギー注入でノイズを押さえ込むのではなく、侵入者(観測者)が持ち込む過剰な演算エネルギー(熱)をシステム自体が受動的に「吸い尽くし」、系全体を情報の不可逆的散逸と絶対零度の静寂へと強制還元する「引き算の物理学」に基づく次世代自律型分散セキュリティ(DAS)――「雪女プロトコル(Yuki-Onna Protocol)」――を学際的に証明する。その物理的コアは、約3億年前のバリスカン造山運動とグレート・ウイン・シルの約1200℃のマグマ接触変成作用によってイギリス・ペニン山脈に形成された「天然コークス(ナノ多孔質・欠陥グラファイト炭素結晶)」である。数億年の「大地の記憶」が刻んだボンドネットワーク・エントロピー(S_BN)とフォノン流体力学的な第二音波(v_ss = sqrt(alpha / tau_R))の結合により、侵入熱は波として炭素深部へ引きずり込まれて減衰・吸収される。さらにサブオーム的スペクトル密度(J(omega) ~ omega^s, s < 1)を持つ非マルコフ的リンドブラッド散逸方程式と量子ゼノン効果・ボース=アインシュタイン凝縮(BEC)を統合し、攻撃者の演算リソースを「絶対零度のノイズ」と無限の徒労(リミットサイクル)へと陥れる完全受動的物理防衛マニフェストをここに構築する。 License & Integrity Covenant: Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) with Strict No-Learn Covenant (NLL-v1.0-2026).
DOI: 10.5281/zenodo.23442923
Language: English
Open Access status: green
OpenAlex ID: W7222818709
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