Shannon 100

Collection Shannon 100

Organizer(s)
Date(s) 04/05/2024
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Mesure de l'énergie minimale nécessaire à l'effacement d'un bit d'information et relation avec l'égalité de Jarzynski

By Sergio Ciliberto

Peut-on imaginer mettre au point un ordinateur parfait capable d'effectuer des opérations logiques irréversible sans consommer aucune énergie ? A cette question, Rolf Landauer a répondu non en 1961. Il avait en effet remarqué qu'à chaque fois qu'un bit d'information est créé, la mémoire binaire de l'ordinateur se voit réduite à un seul de ses deux états possibles. Faisant le lien avec la thermodynamique, Landauer a proposé que cette diminution du désordre exige pour être réalisée une quantité minimale d'énergie dont la valeur est aujourd'hui connue sous le nom de limite de Landauer. Dans ce séminaire on décrira comment cette énergie minimale peut être mesurée expérimentalement en utilisant une bille colloïdale piégée par un laser dans un potentiel à deux puits. Ce système peut être vu comme un modèle d'une mémoire à un bit. Par l'application d'une force externe, il est possible de forcer la particule à effectuer une transition, comme si on imposait au bit de prendre la valeur 1 par exemple. En mesurant le travail fait par cette force externe, on trouve que l'énergie minimale pour effectuer la transition, correspond précisément à la limite de Landauer. Nous démontrons aussi que pour cette opération d'effacement de la mémoire, qui est une opération logique irréversible, l'égalité détaillée de Jarzynski est vérifiée, et nous retrouvons la limite de Landauer à partir de cette égalité thermodynamique.

Information about the video

  • Date of publication 07/11/2016
  • Institution IHP
  • Format MP4

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