Un protocole pour minimiser le coût thermodynamique de l'effacement d'un seul bit sur un laps de temps donné
Crédit :Proesmans, Ehrich &Bechhoefer
La théorie de la thermodynamique stochastique est un cadre qui définit la quantité de chaleur, dynamique et entropie en petit (c'est-à-dire, mésoscopiques) qui sont loin d'un état d'équilibre thermodynamique. Dans les années récentes, les scientifiques ont essayé d'utiliser cette théorie pour mieux comprendre la dynamique sous-jacente à une variété de systèmes, y compris les particules colloïdales, ADN, ARN, enzymes, moteurs moléculaires et appareils électroniques.
Dans un article récemment publié dans Lettres d'examen physique , des chercheurs de l'Université Simon Fraser ont combiné la thermodynamique stochastique avec une autre construction connue sous le nom de théorie du transport optimal, dans le but de dévoiler le coût thermodynamique associé à l'effacement d'une seule information d'un appareil sur une durée déterminée. La théorie du transport optimal est un cadre introduit vers la fin du XVIIIe siècle qui répond à des questions telles que :« Si l'on doit déplacer de la terre du tas A au tas B, comment doit-il être transporté pour minimiser l'effort requis pour le transporter d'un endroit à un autre ? »
Il y a une dizaine d'années, Le physicien théoricien Erik Aurell et d'autres chercheurs ont réalisé que la théorie du transport optimal pouvait également être utilisée pour résoudre une variété de problèmes d'optimisation enracinés dans le domaine de la thermodynamique. Dans leur récente étude, l'équipe de chercheurs de l'Université Simon Fraser a effectué des calculs basés sur une technique introduite par Aurell et ses collègues.
"Notre article est basé sur le cadre général de la thermodynamique stochastique, " Karel Proesmans, l'un des chercheurs qui a mené l'étude, dit Phys.org. "En combinant cette théorie avec des idées de la théorie du transport optimal, il est possible de calculer le coût thermodynamique minimum d'un processus hors équilibre. Nous avons utilisé ces idées pour généraliser le principe de Landauer aux processus en temps fini."
