Landauer Principle

释义 Definition

兰道尔原理：在信息与热力学的联系中，一个经典结论是——擦除 1 bit 信息在温度为 T 的环境下，所需的最小能量耗散（以热的形式）为 \(kT \ln 2\)（其中 \(k\) 是玻尔兹曼常数）。它强调：信息处理并不必然耗能，但“不可逆操作”（尤其是擦除/重置）有不可避免的热代价。
（注：在更广的讨论中，它也常被用来解释“信息是物理的”。）

发音 Pronunciation (IPA)

/ˈlænd.aʊ.ər ˈprɪn.sə.pəl/

例句 Examples

Landauer’s principle says erasing information must generate heat.
兰道尔原理认为，擦除信息必然会产生热量。

As transistors shrink, engineers increasingly consider Landauer’s principle when estimating the ultimate energy limits of computation at room temperature.
随着晶体管不断缩小，工程师在评估室温下计算的终极能耗极限时，越来越会考虑兰道尔原理。

词源 Etymology

该原理由物理学家 Rolf Landauer（罗尔夫·兰道尔）在 20 世纪 60 年代提出，用来说明：当计算过程包含信息擦除这类逻辑不可逆步骤时，就会与热力学第二定律发生深刻联系，从而产生最低限度的能量耗散下界。

相关词 Related Words

• Entropy
• Thermodynamics
• Information Theory
• Bit
• Reversible Computation
• Maxwell’s Demon
• Boltzmann Constant
• Second Law Of Thermodynamics

文学与著作中的用例 Notable Works

• Rolf Landauer, “Irreversibility and Heat Generation in the Computing Process” (1961)
• Charles H. Bennett, 关于可逆计算与信息擦除代价的论文与综述（多处讨论兰道尔原理）
• Charles H. Bennett & Rolf Landauer 等人关于“信息的物理性”的经典论文/文集
• Michael P. Frank, Reversible Computing: Fundamentals, Quantum Computing, and Applications（讨论兰道尔极限与可逆计算）
• David J. C. MacKay, Information Theory, Inference, and Learning Algorithms（在信息与物理的联系处常提及兰道尔原理）