Landauer's principle

http://dbpedia.org/resource/Landauer's_principle an entity of type: Thing

Das Landauer-Prinzip ist eine 1961 von Rolf Landauer formulierte Hypothese, die die Informationstheorie mit der Thermodynamik und der statistischen Physik verknüpft. Sie besagt, dass das Löschen eines Bits an Information zwangsläufig die Abgabe einer Energie von in Form von Wärme an die Umgebung bedeutet. Dabei ist * die Boltzmann-Konstante und * die absolute Temperatur der Umgebung. rdf:langString
란다우어의 원리(Landauer's principle)란 정보를 지울 때 항상 주위 환경으로 빠져나가는 열이 발생한다는 원리이다. 이 에너지 손실은 정보를 어떤 식으로 지우든, 정보의 종류가 어떤 것이든 무관하다. IBM의 가 1961년 처음으로 주장했다. rdf:langString
物理學定律蘭道爾定律(英語:Landauer's Principle)理論上刻畫了至少須消耗多少能量,指出「任何對資訊邏輯上不可逆的操作,例如抹除位元,或兩路徑交匯,必增加資訊處理儀器——或其環境——不攜資訊自由度的熵。」 另一種表述是,如果觀測者喪失一物理系統的資訊,他亦無法使其做功。 計算過程若無資訊損耗,即所謂邏輯上可逆,則理論上可以不耗散熱能。這興起了可逆計算研究。確實,不可逆計算下,每耗散一焦耳能執行的計算次數是有上限的。若維持,則蘭道爾定律推導出的上限將於2050年左右達到。 20攝氏度下(約為室温,即293.15 K),蘭道爾限界為大概0.0175 eV或2.805 zJ。理論上,在室温的蘭道爾限界下,電腦記憶體可以在每秒只向介質耗散2805 皮瓦(2.805 pJ)熱能的前提下,處理10億位元(1 Gbit)。現代電腦執行時散熱為這個下限的百萬倍。 有界物理系統的最大熵是有限的。(如果全像原理成立,則有限表面積的物理系理有有限的最大熵;但無論全像原理成立與否,量子場論的貝肯斯坦上限勒令有限半徑及能量的系統的有限性。)為免於冗長的計算過程中達到這個上限,熵始終需要被排除到外界去。 rdf:langString
El principio de Landauer es un principio físico que concierne a una cuota inferior teórica para el consumo de energía de la computación. Establece que "cualquier manipulación lógicamente irreversible de información, tal como la eliminación de un bit, o el fusionando de dos caminos de computación, tiene que ser acompañada por un aumento de entropía correspondiente en grados de libertad que no contienen información del aparato que procesa dicha información, o de su entorno".​ rdf:langString
Landauer's principle is a physical principle pertaining to the lower theoretical limit of energy consumption of computation. It holds that "any logically irreversible manipulation of information, such as the erasure of a bit or the merging of two computation paths, must be accompanied by a corresponding entropy increase in non-information-bearing degrees of freedom of the information-processing apparatus or its environment". rdf:langString
Le principe de Landauer, formulé pour la première fois en 1961 par Rolf Landauer d'IBM, est un principe physique relatif à la limite théorique basse de consommation d'énergie d'un système physique de calcul. Il affirme que « n'importe quelle manipulation logique irréversible d'information, telle que l'effacement d'un bit ou la fusion de deux voies de calcul, est accompagnée d'une augmentation de l'entropie en degrés de liberté non-informationnels de l'appareil de traitement de l'information ou de son environnement ». kT ln 2 où : rdf:langString
Il principio di Landauer, formulato per la prima volta nel 1961 da Rolf Landauer presso l'IBM, prevede che l'eliminazione di bit di informazione produca una quantità di calore che non possa essere diminuita oltre un determinato limite. Il principio di Landauer conferma quindi il secondo principio della termodinamica ed è stato dimostrato sperimentalmente.Il campo di studi che si occupa di questi problemi è quello dell'informazione quantistica ed è uno dei più vitali nella fisica contemporanea; il paradosso del diavoletto di Maxwell è in gran parte ancora attuale. dove: rdf:langString
ランダウアーの原理(ランダウアーのげんり、英: Landauer's Principle)とは、情報の消去など論理的に非可逆な計算は熱力学的にも非可逆であり、環境での相応する熱力学的エントロピーの上昇を必要とすることを主張する原理である。 1961年にIBMのによって始めに議論された。 定量的には、情報処理過程において1ビット(=1シャノン)の情報を失うとき、環境での熱力学的エントロピーの上昇も最低でも1ビットとなる。通常の物理的単位で表すならこれは k ln 2 であり、よって環境に放出される熱は最低でも kT ln 2 となる(ただし、k はボルツマン定数、T は絶対温度)。この限界値は、ランダウアーの限界 (Landauer's limit) もしくはフォン・ノイマン=ランダウアーの限界と呼ばれる。 ランダウアーの原理は熱力学第二法則の理論的帰結として理解できる。計算の論理状態の数が計算が進むにつれて減少するならば、熱力学第二法則よりエントロピーを減少させないように、各論理的状態に対応する物理的状態の数がそれを補償するだけ増加しなければならない。システムの論理状態のみを取り出すことができる観測者にとっては、これは熱力学的エントロピーが増大したことを意味する。 rdf:langString
Zasada Landauera mówi, że wymazanie jednego bitu informacji w otoczeniu o temperaturze wymaga straty (dysypacji) energii (lub wydzielenia ciepła) o wartości co najmniej gdzie – stała Boltzmanna równa 1,38 × 10−23 J/K. Inaczej mówiąc, zasada stwierdza, że wymazywanie informacji pociąga wzrost entropii otoczenia o kB ln2 na bit, a więc dyssypację energii. rdf:langString
При́нцип Ланда́уэра — принцип, сформулированный в 1961 году Рольфом Ландауэром (IBM) и гласящий, что в любой вычислительной системе, независимо от её физической реализации, при потере 1 бита информации выделяется теплота в количестве по крайней мере W джоулей: где kB — константа Больцмана, T — абсолютная температура вычислительной системы в кельвинах. Выражением Шеннона — фон Неймана — Ландауэра (Shannon—von Neumann—Landauer, SNL) называют минимальную энергию Ebit, необходимую для обработки 1 бита (либо — минимальную высоту барьера, необходимую для разделения двух состояний электрона ESNL): rdf:langString
Принцип Ландауера — припущення, що накладає обмеження на мінімальніенергетичні затрати, необхідні для виконання обчислень. Його висловиву 1961 роціспівробітник IBM . За припущенням Ландауера при виконанні будь-якої логічно незворотньоїдії з інформацією, наприклад при стиранні одного біту інформації, обчислювальна система з необхідністю повинна збільшити ентропію тихступенів свободи, що інформації не несуть, або ж передати цю ентропію термостату. Мінімальна затрата енергії на виконання стирання одного бітуінформації називається межею Ландауера і оцінюється як , rdf:langString
rdf:langString Landauer-Prinzip
rdf:langString Principio de Landauer
rdf:langString Principe de Landauer
rdf:langString Landauer's principle
rdf:langString Principio di Landauer
rdf:langString ランダウアーの原理
rdf:langString 란다우어의 원리
rdf:langString Zasada Landauera
rdf:langString Принцип Ландауэра
rdf:langString Принцип Ландауера
rdf:langString 蘭道爾原理
xsd:integer 3108937
xsd:integer 1124760084
rdf:langString Das Landauer-Prinzip ist eine 1961 von Rolf Landauer formulierte Hypothese, die die Informationstheorie mit der Thermodynamik und der statistischen Physik verknüpft. Sie besagt, dass das Löschen eines Bits an Information zwangsläufig die Abgabe einer Energie von in Form von Wärme an die Umgebung bedeutet. Dabei ist * die Boltzmann-Konstante und * die absolute Temperatur der Umgebung.
rdf:langString El principio de Landauer es un principio físico que concierne a una cuota inferior teórica para el consumo de energía de la computación. Establece que "cualquier manipulación lógicamente irreversible de información, tal como la eliminación de un bit, o el fusionando de dos caminos de computación, tiene que ser acompañada por un aumento de entropía correspondiente en grados de libertad que no contienen información del aparato que procesa dicha información, o de su entorno".​ Otra manera de frasear el principio de Landauer es que si un observador pierde información sobre un sistema físico, el observador pierde la capacidad de extraer trabajo de aquél sistema. Una computación lógicamente reversible, en la cual ninguna información es borrada, puede en principio ser llevada a cabo sin liberar cualquier calor. Esto ha llevado a un interés considerable en el estudio de computación reversible. De hecho, sin computación reversible, todo aumento en el número de computaciones por joule de energía disipado debe detenerse en algún momento. Si la Ley de Koomey sigue cumpliéndose, el límite implicado por el principio de Landauer sería logrado alrededor del año 2050. En 20 °C (temperatura de habitación, o 293.15 K), el límite de Landauer representa una cantidad de energía de aproximadamente 0.0175 eV, o 2.805 zJ. Teóricamente, la memoria de un ordenador en un lugar con temperatura de habitación que opera en el límite de Landauer podría ser cambiado a una razón de un billón de bits por segundo (1 Gbit/s), siendo la energía convertida para calentar en los medios de comunicación de memoria en una razón de sólo 2.805 trillionésimas de un vatio (esto es, a una razón de sólo 2.805 pJ/s). Millones de usuarios de ordenadores modernos utilizan un millón de veces esa energía por segundo.​​
rdf:langString Le principe de Landauer, formulé pour la première fois en 1961 par Rolf Landauer d'IBM, est un principe physique relatif à la limite théorique basse de consommation d'énergie d'un système physique de calcul. Il affirme que « n'importe quelle manipulation logique irréversible d'information, telle que l'effacement d'un bit ou la fusion de deux voies de calcul, est accompagnée d'une augmentation de l'entropie en degrés de liberté non-informationnels de l'appareil de traitement de l'information ou de son environnement ». Le principe de Landauer établit le niveau d’énergie minimal nécessaire pour effacer un bit d'information, connu sous le nom de limite de Landauer : kT ln 2 où : * k est la constante de Boltzmann (approximativement 1,38×10-23 J·K-1) ; * T est la température du système physique considéré (ex. : circuit) en kelvins ; * ln 2 est le logarithme naturel de 2 (approximativement 0,693 15).
rdf:langString Landauer's principle is a physical principle pertaining to the lower theoretical limit of energy consumption of computation. It holds that "any logically irreversible manipulation of information, such as the erasure of a bit or the merging of two computation paths, must be accompanied by a corresponding entropy increase in non-information-bearing degrees of freedom of the information-processing apparatus or its environment". Another way of phrasing Landauer's principle is that if an observer loses information about a physical system, heat is generated and the observer loses the ability to extract useful work from that system. A so-called logically reversible computation, in which no information is erased, may in principle be carried out without releasing any heat. This has led to considerable interest in the study of reversible computing. Indeed, without reversible computing, increases in the number of computations per joule of energy dissipated must eventually come to a halt. If Koomey's law continues to hold, the limit implied by Landauer's principle would be reached around the year 2080. At 20 °C (room temperature, or 293.15 K), the Landauer limit represents an energy of approximately 0.0175 eV, or 2.805 zJ. Theoretically, room-temperature computer memory operating at the Landauer limit could be changed at a rate of one billion bits per second (1 Gbit/s) with energy being converted to heat in the memory media at the rate of only 2.805 trillionths of a watt (that is, at a rate of only 2.805 pJ/s). Modern computers use millions of times as much energy per second.
rdf:langString ランダウアーの原理(ランダウアーのげんり、英: Landauer's Principle)とは、情報の消去など論理的に非可逆な計算は熱力学的にも非可逆であり、環境での相応する熱力学的エントロピーの上昇を必要とすることを主張する原理である。 1961年にIBMのによって始めに議論された。 定量的には、情報処理過程において1ビット(=1シャノン)の情報を失うとき、環境での熱力学的エントロピーの上昇も最低でも1ビットとなる。通常の物理的単位で表すならこれは k ln 2 であり、よって環境に放出される熱は最低でも kT ln 2 となる(ただし、k はボルツマン定数、T は絶対温度)。この限界値は、ランダウアーの限界 (Landauer's limit) もしくはフォン・ノイマン=ランダウアーの限界と呼ばれる。 ランダウアーの原理は熱力学第二法則の理論的帰結として理解できる。計算の論理状態の数が計算が進むにつれて減少するならば、熱力学第二法則よりエントロピーを減少させないように、各論理的状態に対応する物理的状態の数がそれを補償するだけ増加しなければならない。システムの論理状態のみを取り出すことができる観測者にとっては、これは熱力学的エントロピーが増大したことを意味する。 この限界は情報処理過程が論理的に非可逆な場合のみに存在するものである。情報の消去がない可逆計算ならば、原理的に熱力学的にも可逆なものにすることができ、こうした限界は存在しない。換言すれば、用いられる基本的な計算過程を元の状態から結果の状態への関数として表したとき、すべて単射(1対1)となるようなものならば、エントロピーの増加量に理論的な下限は存在しない。通常の論理和や論理積はこの条件を満たさないが、単射とするための「ゴミ」を忘れずにとっておくような過程ならばこれは実現できる。 ランダウアーの限界はもちろん現在の通常のコンピュータにとっては問題にならないほど小さな値である。しかし、熱力学第二法則に反するように見えるために多くの論議を巻き起こしたマクスウェルの悪魔の問題をチャールズ・ベネットが議論した際に、悪魔の記憶の消去によるエントロピーの増加を表すものとして決定的な役割を果たした。
rdf:langString 란다우어의 원리(Landauer's principle)란 정보를 지울 때 항상 주위 환경으로 빠져나가는 열이 발생한다는 원리이다. 이 에너지 손실은 정보를 어떤 식으로 지우든, 정보의 종류가 어떤 것이든 무관하다. IBM의 가 1961년 처음으로 주장했다.
rdf:langString Il principio di Landauer, formulato per la prima volta nel 1961 da Rolf Landauer presso l'IBM, prevede che l'eliminazione di bit di informazione produca una quantità di calore che non possa essere diminuita oltre un determinato limite. Il principio di Landauer conferma quindi il secondo principio della termodinamica ed è stato dimostrato sperimentalmente.Il campo di studi che si occupa di questi problemi è quello dell'informazione quantistica ed è uno dei più vitali nella fisica contemporanea; il paradosso del diavoletto di Maxwell è in gran parte ancora attuale. Il principio di Landauer è stato enunciato come segue da Charles Bennett: Qualunque manipolazione dell'informazione logicamente irreversibile, come la cancellazione di un bit o la confluenza di due percorsi computazionali, deve essere accompagnata da un corrispondente aumento dell'entropia dei gradi di libertà non contenenti informazione dell'apparato che processa l'informazione o del suo ambiente. In particolare, la cancellazione di un bit d'informazione è associata alla dissipazione di una quantità di lavoro data dalla seguente espressione, nota come il limite di Landauer: dove: * k è la costante di Boltzmann * T è la temperatura assoluta del circuito in kelvin * ln 2 è il logaritmo naturale di 2, che vale circa 0,69315 A 25 °C (temperatura ambiente o 298,15 kelvin), il limite di Landauer rappresenta un'energia approssimativamente pari a 0,0178 elettronvolt. Teoricamente un computer operante a temperatura ambiente potrebbe commutare un miliardo di bit al secondo consumando solo 2,85 picowatt. Se non è cancellata nessuna informazione la computazione può essere termodinamicamente reversibile e non richiede alcun rilascio di calore. Tutto ciò ha portato allo sviluppo della computazione reversibile. L'unico modo per superare questo limite secondo Charles H. Bennett è lo sviluppo di nuove tecnologie, come il computer quantistico o la computazione reversibile. La computazione reversibile è impossibile in quanto viola l'integrale di Von Clausius sull'entropia. Non esiste e mai esisterà alcun materiale, o nuova tecnologia che possa farlo, la frase lo sviluppo di nuove tecnologie in termodinamica significa voler violare o il primo principio, o il secondo principio. Il Limite di Landauer indica solo la quantità d'entropia prodotta nel cancellare un solo bit, l'unità minima dell'informazione. La irreversibilità delle trasformazioni del calore è confermata sia in fisica classica, che il QM con la rottura di tutte le simmetrie della Teoria CPT, rivelatasi a sua volta completamente errata. Non risulta possibile nessuna reversibilità. Le impossibilità stabilite dalla Termodinamica non risultano violate.Il Terzo principio, detto anche Teorema di Nernst, invece appare non confermato in toto avendo potuto portare un condensato di bosoni (statistica di Bose-Einstein) sotto lo zero Kelvin a energie negative. Quello che è risultato sperimentalmente inesistente è una buca di potenziale a 0 Kelvin, per cui l'energia positiva è confinata al di sopra dello 0 Kelvin, sopra la buca di potenziale a energia negativa irragiungibile per l'energia positiva. O Kelvin di fatto non esiste ed è una ottima ragione per cui è irragiungibile dall'energia positiva, l'argomentazione di Nernst sulla impossibilità di giungere a 0 Kelvin con un numero di trasformazioni finite è falso, manca la buca di potenziale dove ci sia tale temperatura. È imbarazzante dover leggere sciocchezze come questa della reversibilità computazionale su wikipedia, questo solo perchè qualcuno ha fantasticato e pubblicato su una fantasticazione, offredo un link. L'affermazione sul paradosso del diavoletto di Maxwell è perfino comica, come sia stato risolto è perfino divulgato dalla BBC e Rai Scuola con il Prof. Jim Al-Khalili.https://www.raiplay.it/video/2018/01/Ordine-e-Disordine---Informazione-d8500d25-a1c3-4628-8aa2-da0b5f68fcb0.html Wikipedia sta disinformando, deve cambiare, non è accettabile il suo metodo.
rdf:langString Zasada Landauera mówi, że wymazanie jednego bitu informacji w otoczeniu o temperaturze wymaga straty (dysypacji) energii (lub wydzielenia ciepła) o wartości co najmniej gdzie – stała Boltzmanna równa 1,38 × 10−23 J/K. Inaczej mówiąc, zasada stwierdza, że wymazywanie informacji pociąga wzrost entropii otoczenia o kB ln2 na bit, a więc dyssypację energii. W latach 60. Rolf Landauer wykazał, że istnieje fizyczna granica minimalnego wydatku energetycznego koniecznego do wykasowania jednego bitu informacji. Wynosi ona J, gdzie jest stałą Boltzmanna, a temperaturą otoczenia. Oznacza to, że w pewnej chwili w układach klasycznych nie będzie można zmniejszyć produkcji ciepła przez element. Przy rosnącym zagęszczeniu elementów i wzroście częstotliwości taktowania układy te będą produkować coraz więcej ciepła.
rdf:langString При́нцип Ланда́уэра — принцип, сформулированный в 1961 году Рольфом Ландауэром (IBM) и гласящий, что в любой вычислительной системе, независимо от её физической реализации, при потере 1 бита информации выделяется теплота в количестве по крайней мере W джоулей: где kB — константа Больцмана, T — абсолютная температура вычислительной системы в кельвинах. Выражением Шеннона — фон Неймана — Ландауэра (Shannon—von Neumann—Landauer, SNL) называют минимальную энергию Ebit, необходимую для обработки 1 бита (либо — минимальную высоту барьера, необходимую для разделения двух состояний электрона ESNL): При T = 300 K энергия ESNL ≈ 0,017 эВ ≈ 2,7×10−21 Дж. Несмотря на то, что увеличение энтропии при стирании одного бита чрезвычайно невелико, современные микросхемы имеют в себе миллиарды транзисторов, переключающихся на частотах до нескольких гигагерц (миллиардов раз в секунду), что увеличивает количество теплоты от стирания информации до измеримых величин. В начале XXI века компьютеры при обработке одного бита рассеивали примерно в миллион раз больше тепла, чем предсказано принципом. Однако на начало 2010-х разница снизилась до нескольких тысяч, и предсказывается дальнейшее приближение к пределу Ландауэра в течение ближайших десятилетий. Ограничения накладываемые принципом Ландауэра можно обойти путём реализации обратимых вычислений, при этом возрастают требования к объёму памяти и количеству вычислений. Иногда также высказываются предположения, что обратимые вычисления будут медленнее.
rdf:langString 物理學定律蘭道爾定律(英語:Landauer's Principle)理論上刻畫了至少須消耗多少能量,指出「任何對資訊邏輯上不可逆的操作,例如抹除位元,或兩路徑交匯,必增加資訊處理儀器——或其環境——不攜資訊自由度的熵。」 另一種表述是,如果觀測者喪失一物理系統的資訊,他亦無法使其做功。 計算過程若無資訊損耗,即所謂邏輯上可逆,則理論上可以不耗散熱能。這興起了可逆計算研究。確實,不可逆計算下,每耗散一焦耳能執行的計算次數是有上限的。若維持,則蘭道爾定律推導出的上限將於2050年左右達到。 20攝氏度下(約為室温,即293.15 K),蘭道爾限界為大概0.0175 eV或2.805 zJ。理論上,在室温的蘭道爾限界下,電腦記憶體可以在每秒只向介質耗散2805 皮瓦(2.805 pJ)熱能的前提下,處理10億位元(1 Gbit)。現代電腦執行時散熱為這個下限的百萬倍。 有界物理系統的最大熵是有限的。(如果全像原理成立,則有限表面積的物理系理有有限的最大熵;但無論全像原理成立與否,量子場論的貝肯斯坦上限勒令有限半徑及能量的系統的有限性。)為免於冗長的計算過程中達到這個上限,熵始終需要被排除到外界去。
rdf:langString Принцип Ландауера — припущення, що накладає обмеження на мінімальніенергетичні затрати, необхідні для виконання обчислень. Його висловиву 1961 роціспівробітник IBM . За припущенням Ландауера при виконанні будь-якої логічно незворотньоїдії з інформацією, наприклад при стиранні одного біту інформації, обчислювальна система з необхідністю повинна збільшити ентропію тихступенів свободи, що інформації не несуть, або ж передати цю ентропію термостату. Мінімальна затрата енергії на виконання стирання одного бітуінформації називається межею Ландауера і оцінюється як , де — стала Больцмана, —температура. Енергетичні затрати в реальних обчислювальних системах у мільйони разів більші, тому принцип Ландауера залишається гіпотетичним міркуванням. Однак, деякі спроби здійснити його перевірку проводилися. 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. Принцип застосовний для незворотних процесів, однак існує напрямок досліджень в області оборотних обчислень.
xsd:nonNegativeInteger 17040

data from the linked data cloud