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擦除纠缠的内存以冷却计算机

擦除纠缠的内存以冷却计算机

作者:上官谋  时间:2017-06-02 05:34:29  人气:

作者:Anil Ananthaswamy想象一下,不是用风扇或冰柜冷却超级计算机,而是删除一些内存新的计算表明,这是可能的,只要构成计算机内存的一些位被“纠缠” - 一个可以链接两个量子系统的怪异属性,无论它们在物理空间中有多远通过擦除冷却的概念似乎违反了物理学家Rolf Landauer在1961年阐述的原则他表明,擦除信息类似于熵或紊乱的减少由于熵整体必须总是增加,因此位的删除必须伴随着周围环境的熵的增加,其表现为热量今天计算机产生的热量主要是由于处理效率低下,虽然可以减少这些热量,但Landauer的洞察力意味着可以减少计算产生的热量的基本限制现在,苏黎世瑞士联邦理工学院的LídiadelRio及其同事已经证明,量子纠缠提供了一种绕过Landauer定律的方法要了解这可能如何工作,请考虑两个人都试图擦除计算机内存中的一串位,这些位可以存在为1或0其中一对不知道存储的位,因此为了确保它们被擦除,无论其原始内容如何,​​他或她必须始终将它们重置为“0”但是,第二个人知道字符串的内容,因此只需要重置那些1的位在这种情况下,第一个人平均需要做更多的工作来擦除字符串而不是第二个结果,据说第二人的记忆的“条件熵”比第一人低现在想象一下要擦除的存储位与其他对象纠缠在一起在这样的系统中,观察或确定一个部件的状态立即固定另一个部件的状态因此,能够访问纠缠对象的观察者可能比其他情况更了解内存,导致系统的条件熵下降并在擦除内存时变为负值 Del Rio及其同事在数学上已经证明,这种负条件熵相当于从周围环境中提取热量或冷却该团队设想未来的计算机包含这种纠缠系统删除某些计算机的内存应导致冷却牛津大学的团队成员Vlatko Vedral说:“如果你进入这种纠缠的操作水平,那么你将达到物理学允许你做的极限”这并不违反热力学定律:熵总体上仍在增加,因为最初需要能量来创建纠缠系统目前,纠缠不清的国家不容易合作:它们需要极端冷却,而且众所周知是脆弱的加拿大安大略省滑铁卢大学的罗伯特普雷维德尔没有参与这项工作,他对这个想法印象深刻 “这表明量子世界的奇怪特征不仅可用作信息资源,而且实际上可用于生成一些真实的物理工作,”他说期刊参考文献:Nature,DOI:10.1038 / nature10123当这篇文章首次发布时,“第一”和“第二”这两个词被错误地转换为句子“结果,记忆的'条件熵'被认为是较低的对于第二个人而不是第一个人“更多关于这些主题: