Принцип Ландауэра

Принцип Ландауэра — принцип, сформулированный в 1961 году Рольфом Ландауэром (англ.) (IBM), гласящий, что в любой вычислительной системе, независимо от ее физической реализации, при потере 1 бита информации выделяется теплота в количестве по крайней мере $W$ Джоулей:

$W = k \, T \, \ln 2,$

где $k$ — константа Больцмана, $T$ — абсолютная температура вычислительной системы.

Одним из способов обойти ограничения, накладываемые этим принципом, является использование обратимых вычислений (англ.).

Выражением Шеннона — Фон-Неймана — Ландауэра (Shannon-von Neumann-Landauer, SNL) называют минимальную энергию необходимую для обработки бита E_bit (либо — минимальная высота барьера, необходимая для разделения двух состояний электрона E_SNL)^[1]:

$E_{bit} > E_{SNL} = k_B T ln 2 = 0.017 eV$ при T=300 K.

Литература

• Рольф Ландауэр «Необратимость и выделение тепла в процессе вычислений», Перевод И. О. Чередникова, А. Г. Холмской, опубликован в «Квантовый компьютер и квантовые вычисления. Том 2» 1999 стр 9-32; оригинал: Rolf Landauer: «Irreversibility and heat generation in the computing process» IBM Journal of Research and Development, vol. 5, pp. 183—191, 1961.

Примечания

1. ↑ Hybrid Route From CMOS to Nano and Molecular Electronics. C.F. Cerofolini, D. Mascolo, опубликовано в «Nanotechnology for electronic materials and devices», ISBN 978-0387-23349-9, page 16-18

Ссылки

• Роль обратимости в компьютерных технологиях будущего Опубликовано в журнале «Компьютерра» № 14 от 28 апреля 2004 года