Image of an eraser rubbing out data
پاک کردن بیش از آنچه که فکر کنید انرژی می گیرد !

برای اولین بار فیزیکدانان اندک مقدار گرمای آزاد شده از پاک کردن یک بیت از اطلاعات را اندازه گیری کرده اند . مقداری که بیش از 50 سال قبل محاسبه شده بود ، به قدری کوچک بود که اندازه گیری آن تا کنون غیر ممکن مینمود . این آزمایش ، که در آن یک مهره ی کوچک در یک چاه جفت شده که با لیزر ایجاد شده است ، وبررسی حرکت این مهره هنگامی که بین چاه ها حرکت میکند ، حد پایین تری را بر روی انرژی تلف شده به وسیله ی مدارهای منطقی ، که میتوانند در طراحی وسایل الکترونیکی آینده موثر باشند ، قرار می دهد .

ده ها سال فیزیکدانان و دانشمندان علوم کامپیوتر مشغول ایجاد ارتباط میان ترمودینامیک و تئوری اطلاعات بوده اند . در سال 1961 فیزیکدان آلمانی-آمریکایی رلف لندور (Rolf Landauer) در یافت که پاک شدگی های برگشت ناپذیر اطلاعات با اتلاف انرژی همراه است . این بیان که به "اصل لندور" معروف است ، در محاسبه ی فرآیند هایی به کار می آید ، که در آنها شمار بیت های اطلاعات با پیشرفت محاسبات کاهش می یابد ، چیزی که در تمام کامپیوتر های معمولی اتفاق می افتد .

مثال مهمی از پاک سازی غیر قابل بازگشت فرآیند "بازنشانش به یک" میباشد ، که در آن یک بیت حاوی اطلاعات که میتواند 1 یا 0 باشد ، به 1 بازنشانده میشود . هنگامی که اطلاعات این بیت خراب شد ، این داده هیچگاه نمیتواند بازگردانده شود ، چراکه وقتی که یک بیت به 1 نشانده شد ، ما راهی برای فهمیدن مقدار قبلی آن نداریم .

چیزی که لزومآ اتفاق افتاده این است که آنتروپی ، ویا حالت تصادفی بودن ، آن بیت کاهش یافته است . و از آنجا که آن بیت و محیطش موجودات فیزیکی میباشند و باید از قوانین ترمودینامیکی تبعیت کنند ، این آنتروپی باید از این بیت به محیطش به شکل گرما منتقل شده باشد . در واقع طبق تئوری لندور ، یک مقدار کوچک گرما - حدودآ  21-  10  بر هر بیت پاک شده – باید وقتی که اطلاعات خراب میشوند ، تلف شود . فیزیکدانان برای تحقیق این پیش بینی تلاش کرده اند  چرا که   21- 10  بر هر بیت پاک شده کمتر از یک هزارم انرژی الکتریکی تلف شده به هنگام راه اندازی مجدد یک وسیله مدرن سیلیسیومی میباشد .


 ترجمه :   A.A.Noori 
  منبع  :     دنیای فیزیک