Принцип Ландауера
При́нцип Ланда́уера — припущення, що накладає обмеження на мінімальні енергетичні затрати, необхідні для виконання обчислень. Його висловив у 1961 році співробітник IBM Рольф Ландауер[1].
За припущенням Ландауера, при виконанні будь-якої логічно незворотної дії з інформацією, наприклад, при стиранні одного біта інформації, обчислювальна система обов'язково повинна збільшити ентропію тих ступенів вільності, які інформації не несуть, або ж передати цю ентропію термостату.
Мінімальну затрату енергії на виконання стирання одного біта інформації називають межею Ландауера і оцінюють як ,
де — стала Больцмана, — температура. Енергетичні затрати в реальних обчислювальних системах у мільйони разів більші,[2][3][4] тому принцип Ландауера залишається гіпотетичним міркуванням. Однак, деякі спроби здійснити його перевірку проводилися[5][6].
Зазвичай принцип Ландауера трактується як фізичний закон, хоча це лише припущення. Обчислення можуть проводитися не тільки за рахунок енергії, а й за рахунок збільшення ентропії, що не пов'язане зі зміною енергії[7].
Принцип застосовний для незворотних процесів, однак існує напрямок досліджень в галузі оборотних обчислень.
Посилання[ред. | ред. код]
- ↑ Rolf Landauer (1961), Irreversibility and heat generation in the computing process (PDF), IBM Journal of Research and Development, 5 (3): 183—191, doi:10.1147/rd.53.0183, архів оригіналу (PDF) за 10 січня 2022, процитовано 18 лютого 2015
- ↑ Tikalon Blog by Dev Gualtieri. Tikalon.com. Архів оригіналу за 17 грудня 2013. Процитовано 5 травня 2013.
- ↑ Nanomagnet memories approach low-power limit | bloomfield knoble. Bloomweb.com. Архів оригіналу за 19 грудня 2014. Процитовано 5 травня 2013.
- ↑ Landauer Limit Demonstrated - IEEE Spectrum. Spectrum.ieee.org. Архів оригіналу за 22 листопада 2013. Процитовано 5 травня 2013.
- ↑ Antoine Bérut; Artak Arakelyan; Artyom Petrosyan; Sergio Ciliberto; Raoul Dillenschneider; Eric Lutz (8 березня 2012), Experimental verification of Landauer’s principle linking information and thermodynamics (PDF), Nature, 483 (7388): 187—190, Bibcode:2012Natur.483..187B, doi:10.1038/nature10872, архів оригіналу (PDF) за 25 лютого 2021, процитовано 19 січня 2016
- ↑ Yonggun Jun; Momčilo Gavrilov; John Bechhoefer (4 листопада 2014), High-Precision Test of Landauer's Principle in a Feedback Trap, Physical Review Letters, 113 (19): 190601, arXiv:1408.5089, Bibcode:2014PhRvL.113s0601J, doi:10.1103/PhysRevLett.113.190601, архів оригіналу за 1 березня 2017, процитовано 19 січня 2016
- ↑ Joan Vaccaro; Stephen Barnett (8 червня 2011), Information Erasure Without an Energy Cost (PDF), Proc. R. Soc. A, 467 (2130): 1770—1778, arXiv:1004.5330, Bibcode:2011RSPSA.467.1770V, doi:10.1098/rspa.2010.0577, архів оригіналу (PDF) за 26 січня 2016, процитовано 19 січня 2016
|
Це незавершена стаття з фізики. Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її. |