跳转到导航跳转以搜索Landauer＆＃39; S原理是一种物理原则，与计算能耗的较低理论极限有关。它持有该＆＃34;任何逻辑上不可逆转的信息操纵，例如误差或两个计算路径的合并，必须伴随着信息的非信息自由度的相应熵增加 - 处理设备或其环境＆＃34; [1]
句子的另一种方法是兰德拉德的原则是，如果观察者丢失关于物理系统的信息，则观察者失去了从该系统中提取工作的能力。
原则上可以在不释放任何热量的情况下执行所谓的逻辑上可逆计算，其中不擦除任何信息。这导致对可逆计算的研究有望的兴趣。实际上，如果没有可逆计算，计算的计算数量的增加必须在大约2050岁的时间内停止：因为Landauer＆＃39所暗示的限制即将到来，当时将达到原则，然后Koomey＆＃39; S法。
在20°C（室温或293.15 k）时，Landauer限制表示约0.0175eV的能量，或2.805 ZJ。理论上，在Landauer限制下运行的房间温度计算机内存可以以每秒10亿比特（1Gbps）的速度改变，能量以仅为2.805万瓦的速率（即）以2.805万亿的速率转换为热量，以只为2.805 pj / s的速度。现代计算机每秒使用数百万次的能量。 [2] [3] [4]
Rolf Landauer首先在IBM工作的同时提出了1961年的原则。 [5]他对John Von Neumann的早期猜想表示了重要的限制。出于这个原因，有时被称为Landauer绑定或Landauer限制。
2011年，原则是推广的，表明，虽然信息擦除需要增加熵，但理论上可能没有能源成本发生的增加。相反，成本可以采用另一种保守量，例如角动量。
在2012年出版的文章中，奥科斯堡大学ÉcoleMongaleSupérieuredeLyon的物理学家团队和Kaiserslautern大学描述了，首次测量了当数据的各个数据是时释放的微小热量擦除。 [7]
2016年，研究人员使用激光探头来测量纳米磁性钻头从OFF开始时的纳米磁性钻头导致的能量耗散量。翻转所需的钻头26毫克伏特（4.2 Zeptojoules）。 [9]
2018年本质上发布的文章物理学特性在高旋转（S = 10）量子分子磁体阵列上在低温温度（T = 1K）时进行了地兰擦除。该阵列被用作旋转寄存器，其中每个Nanomagnet编码单一的信息。 [10]实验为延长了兰出原则对量子领域的有效性的基础。由于快速动态和低＆＃34;惯性＆＃34;在实验中使用的单一旋转中，研究人员还显示了如何以尽可能低的热力学成本进行擦除操作 - 以兰德将原理和高速施加。 [10]
Landauer＆＃39; S原理可以理解为热力学第二律法的简单逻辑结果 - 这使得隔离系统的熵不能与热力学温度的定义一起减少。因为如果计算前进（逻辑不可逆转性），则计算的可能逻辑状态的数量是减少，这将构成熵的禁止减少，除非与每个逻辑状态相对应的可能的物理状态的数量同时增加至少补偿金额，因此可能的物理状态的总数不小于最初（即总熵并未减少）。
然而，对应于每个逻辑状态的物理状态数量的增加意味着，对于正在跟踪系统的逻辑状态但不是物理状态的观察者（例如AN＆＃34;观察者＆＃34;组成的观察者计算机本身），可能的物理状态的数量增加了;换句话说，熵从这个观察者的角度增加了。
有限的物理系统的最大熵是有限的。 （如果全息原则是正确的，那么有限表面积的物理系统具有有限的最大熵;但无论全息原则的真理如何，量子场理论都决定了具有有限半径和能量的系统的熵是有限的Bekenstein绑定。）为了避免在扩展计算过程中达到最大值，因此必须最终被驱逐到外部环境。
Landauer＆＃39; S原理断言，擦除一点信息所需的可能性最低，称为Landauer限制：
其中k b {\ displaystyle k _ {\ text {b}}是boltzmann常数（大约1.38×10 -23 j / k），t {\ displaystyle t}是kelvins的散热器的温度，而ln 2 {\ displaystyle \ ln 2}是2的自然对数（约0.69315）。设定为等于室温20°C（293.15 k），我们可以获得每位擦除0.0175 eV（2.805 ZJ）的地兰限制。
对于温度T的环境，如果添加的熵量是S的数量，则必须发射能量E = ST。对于其中1位逻辑信息丢失的计算操作，所产生的熵量为至少k b LN2等，必须最终发射到环境的能量是E≥KBT LN2。
该原则被广泛接受为物理法，但近年来，在专家和诺顿（1998年），特别是在埃格曼（2000）[11]和Norton（2004年）和Norton（2004年，[11]和Norton（2004年）和Norton（2004年，2004年，2004年（2004年，[11]和Norton（2004年）和诺顿（2004年，[ 12] 2011 [13]），由Bennett（2003）辩护，[1] Ladyman等。 （2007），[14]和约旦和Manikandan（2019年）。 [15]
另一方面，近期均衡统计物理学的最近进步已经确定了逻辑和热力学可逆性之间没有先验的关系。 [16]物理过程可能是逻辑上可逆但热力学上不可逆转的。物理过程也可能是逻辑上不可逆转的，但热力学上可逆。最多，使用逻辑上可逆系统实现计算的好处是有详细的。 [17]
2016年，佩鲁贾大学的研究人员声称违反了Landauer的原则。 [18]然而，根据Laszlo Kish（2016），[19]它们的结果是无效的，因为它们＆＃34;忽略了耗能的主导源，即输入电极的电容的充电能量＆＃34;
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