J 2015

The minimal work cost of information processing

FAIST, Philippe, Frédéric DUPONT DUPUIS, Jonathan OPPENHEIM a Renato RENNER

Základní údaje

Originální název

The minimal work cost of information processing

Autoři

FAIST, Philippe (756 Švýcarsko), Frédéric DUPONT DUPUIS (124 Kanada, domácí), Jonathan OPPENHEIM (826 Velká Británie a Severní Irsko) a Renato RENNER (756 Švýcarsko)

Vydání

NATURE COMMUNICATIONS, LONDON, NATURE PUBLISHING GROUP, 2015, 2041-1723

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10301 Atomic, molecular and chemical physics

Stát vydavatele

Velká Británie a Severní Irsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Impakt faktor

Impact factor: 11.329

Kód RIV

RIV/00216224:14330/15:00084400

Organizační jednotka

Fakulta informatiky

UT WoS

000358858100013

Klíčová slova anglicky

thermodynamics; quantum information

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 5. 5. 2016 04:07, RNDr. Pavel Šmerk, Ph.D.

Anotace

V originále

Irreversible information processing cannot be carried out without some inevitable thermodynamical work cost. This fundamental restriction, known as Landauer's principle, is increasingly relevant today, as the energy dissipation of computing devices impedes the development of their performance. Here we determine the minimal work required to carry out any logical process, for instance a computation. It is given by the entropy of the discarded information conditional to the output of the computation. Our formula takes precisely into account the statistically fluctuating work requirement of the logical process. It enables the explicit calculation of practical scenarios, such as computational circuits or quantum measurements. On the conceptual level, our result gives a precise and operational connection between thermodynamic and information entropy, and explains the emergence of the entropy state function in macroscopic thermodynamics.