Термодинамична ентропия и информация Изследвания и научни новини

Експериментът успява да измери за пръв път разсейваната енергия чрез изтриване на един бит информация. Резултатът потвърждава принципа на Ландауер, предложен през 1961 г.

В термодинамиката ентропията S се явява като количество, свързано с количеството енергия, което термодинамичната система не може да използва, за да свърши полезна работа. От друга страна, в теорията на информацията се дефинира величина Н, наричана още „ентропия“, която измерва степента на непредсказуемост на случайна променлива и която зависи само от нещо толкова абстрактно, колкото количеството информация, която споменатата променлива може да кодира. По-специално, Н няма нищо общо с никоя физическа система или с някакъв физически закон. Ако обаче двете величини получават едно и също име, това е така, защото, когато се прибягва до статистическата формулировка на термодинамиката, S и H приемат един и същ формален израз.

Физиците винаги са смятали, че тази еквивалентност трябва да предполага някаква дълбока връзка между двете концепции. Експеримент, публикуван в списание Nature миналата седмица, успя за първи път да измери топлината, разсеяна в процеса на изтриване на информацията, съдържаща се в един бит. Резултатите потвърждават дълбоката връзка между термодинамиката и информацията, в допълнение към демонстрирането на физическите граници, присъщи на всеки необратим изчислителен процес.

информация

  • Гробът на Лудвиг Болцман във Виенския университет. Болцман разработи статистическата формулировка на термодинамиката и откри връзката между ентропията и броя на микостатите в системата, едно от най-важните уравнения на всички времена (DADEROT/WIKIMEDIA COMMONS, CC-BY-SA 3.0).