Termodinamica dell'informazione

La termodinamica dell'informazione è un campo della meccanica statistica, e in particolare della termodinamica stocastica, che indaga sulle implicazioni termodinamiche della manipolazione dell'informazione in sistemi mesoscopici, fra cui sistemi di interesse biologico. Il risultato fondamentale è che è necessario tenere conto dell'entropia dell'informazione (entropia di Shannon) acquisita su un sistema termodinamico nel bilancio globale dell'entropia. In questo modo il secondo principio della termodinamica vale (in media) anche per sistemi che manipolano informazione. Una delle conseguenze più importanti è che se una sequenza di calcoli è reversibile, è possibile in linea di principio valutarla dissipando una quantità arbitrariamente piccola di energia. Viceversa, operazioni logicamente irreversibili, che distruggono informazione, come la cancellazione di una memoria, richiedono la dissipazione di una quantità piccola, ma finita, per ogni bit cancellato. Questa predizione è stata verificata sperimentalmente in sistemi mesoscopici (Bérut et al. (2012)) ed elettronici (Koski et al. (2014)). Una recente rassegna è dovuta a Parrondo et al. (2015).


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