Documento de referencia para respaldar la información -- relación de energía (kTln2Jbit).(kTln⁡2Jbit).\left(kT \ln2 \rm\frac{J}{bit}\right)\;.

En respuesta a la Constante Demoníaca de Maxwell (equivalencia Información-Energía) se afirma que un bit de información permite realizar k T ⋅ en ⁡ 2 Julios de trabajo. ¿Qué artículo apoya la tesis? (hay muchas publicaciones sobre el demonio Maxwell, el motor Szilard, el principio de Landauer).

Respuestas (1)

Véase, por ejemplo, la página 3 de

http://arxiv.org/abs/0707.3400

No tiene sentido atribuir esta simple percepción particular a un "descubridor"; todas estas consideraciones deben asociarse con Ludwig Boltzmann quien sabía la respuesta a pesar de que la información en física se consideraba continua en ese momento.

Uno puede derivar fácilmente el resultado. Por ejemplo, coloque una molécula de un gas ideal en un recipiente, aprenda en qué mitad del recipiente está la molécula (un poco de información) y coloque una barrera en el medio.

Podrá permitir que la molécula haga el trabajo y se expanda desde V / 2 al volumen original V . La molécula hará el trabajo.

W = ∫ V / 2 V pag d V = ∫ V / 2 V k T V d V = k T en ⁡ V V / 2 = k T en ⁡ 2
donde usé pag V = norte k T para norte = 1 molécula de un gas ideal. De manera más general, no tiene que considerar el gas ideal. Solo recuerda cómo el trabajo está relacionado con la energía libre, mi − T S . Para reducir la entropía de un subsistema en un bit, es decir, en k en ⁡ 2 (mira la fórmula de la tumba de Boltzmann para saber por qué es este valor), tenemos que cambiar mi − T S por k T en ⁡ 2 .

Me gustan las respuestas agradables, simples y bien explicadas +1
Sin embargo, una nota, ¿estás usando un símbolo? mi para dos cantidades diferentes?
@LubošMotl: ¿No significa esto que la información es más un control de la energía (que se puede preparar mediante la manipulación de T), no la energía?
Querido Pigmalión, cambié uno mi a W . Steffen, la información seguramente "no es" energía. Son cantidades diferentes. Pero al igual que casi cualquier par de cantidades en física, pueden tener varias relaciones y pueden existir oraciones verdaderas importantes en las que aparecen ambas. A una temperatura fija T , como dijiste, 1 bit permite realizar k T en ⁡ 2 de trabajo. Pero eso no significa que la energía y la información sean lo mismo, por ejemplo, porque T no es una constante universal. Es la temperatura, otra cantidad. De manera similar, no decimos que el voltaje y la corriente son lo mismo
Buena respuesta, de verdad. ¿Podría explicar más por qué menciona la energía libre? mi − T S y la necesidad de cambiarlo por k T yo norte 2 para reducir la entropía en un bit? Según tengo entendido, el proceso de medición del pensamiento de Szilárd requería disipación, por lo que la paradoja se disuelve. Sin embargo, como lo muestra Bennett, la adquisición de información no implica necesariamente disipación. Es la necesidad de volver a un estado apto para la medición lo que constituye un proceso irreversible (ya que implica una irreversibilidad lógica). ¿Qué piensas sobre esto?
Documento de referencia para respaldar la información -- relación de energía (kTln2Jbit).(kTln⁡2Jbit).\left(kT \ln2 \rm\frac{J}{bit}\right)\;.
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v