Equivalente energetico di un Bit di informazione

From: ReBim <giannimorlacchi_at_gmail.com>
Date: Mon, 19 Mar 2018 11:02:22 -0700 (PDT)

Supponiamo di avere un cilindro cavo in cui può scorrere uno stantuffo.
Esiste, da una parte e dall'altra dello stantuffo, una molecola.

Se conosco da quale parte dello stantuffo è la molecola, posso utilizzare questa informazione ( che in effetti è un bit ) per sollevare un peso, per compere un lavoro.

Se posso utilizzare l'informazione per compere un lavoro, per la conservazione dell'energia, risulta evidente che lo stesso lavoro lo avrò speso per acquisire l'informazione.
Da punto di vista qualitativo, ciò è intuitivo.
Mi sembra più difficile porre un limite inferiore all'energia necessaria ad acquisire un bit di informazione.


Però, nel 1961, Landauer, nel suo monumentale trattato, si sbilancia assegnando kTln(2) joules per ogni bit (circa 3 x 10^-21 J a temperatura ambiente, 300 K); k è la costante di Boltzmann.

Rimane comunque T, la temperatura, che mi sembra non universalmente chiara, soprattutto in sistemi microscopici.


Provo ad applicare questo concetto (equivalenza energia - Informazione ) all'esperimento delle due fenditure. Per conoscere, per un elettrone, la fenditura di passaggio, devo necessariamente spendere energia.
Che valore assegnare alla T nella formula di Landauer?
Potrebbe essere sostenibile che la T sia la temperatura associata alla lunghezza d'onda Compton dell'elettrone.

In questo caso risulta, se non ho sbagliato i conti, che il fotone, comunque utilizzato per conoscere la fenditura di passaggio, deve necessariamente avere una lunghezza d'onda non superiore a circa 10^-12 metri.
E' un risultato un po' strano, non trovate?

ReBim
Received on Mon Mar 19 2018 - 19:02:22 CET