物理
物理
물리
2013年
11期
756-769
,共14页
麦克斯韦妖%信息处理%热力学熵%兰道尔原理
麥剋斯韋妖%信息處理%熱力學熵%蘭道爾原理
맥극사위요%신식처리%열역학적%란도이원리
Maxwell's demon%information processing%thermodynamic entropy%Landauer's principle
文章系统地评述了麦克斯韦妖佯谬相关的热力学基本观念的发端、历史沿革以及当前正在发展的科学前沿问题。文章作者从以下两个方面详细地阐述了为什么信息处理过程本质上是一个与麦克斯韦妖观念相“纠缠”的物理过程:(1)信息认知和提取可以辅助物理系统更有效地做功;(2)物理定律会对信息处理过程施加一个不可逾越的物理极限。这些分析与概念的澄清将有助于正确理解计算过程和热力学之间的关系。
文章繫統地評述瞭麥剋斯韋妖佯謬相關的熱力學基本觀唸的髮耑、歷史沿革以及噹前正在髮展的科學前沿問題。文章作者從以下兩箇方麵詳細地闡述瞭為什麽信息處理過程本質上是一箇與麥剋斯韋妖觀唸相“糾纏”的物理過程:(1)信息認知和提取可以輔助物理繫統更有效地做功;(2)物理定律會對信息處理過程施加一箇不可逾越的物理極限。這些分析與概唸的澄清將有助于正確理解計算過程和熱力學之間的關繫。
문장계통지평술료맥극사위요양류상관적열역학기본관념적발단、역사연혁이급당전정재발전적과학전연문제。문장작자종이하량개방면상세지천술료위십요신식처리과정본질상시일개여맥극사위요관념상“규전”적물리과정:(1)신식인지화제취가이보조물리계통경유효지주공;(2)물리정률회대신식처리과정시가일개불가유월적물리겁한。저사분석여개념적징청장유조우정학리해계산과정화열역학지간적관계。
We review the origin and historical evolution of the fundamental concepts regard-ing Maxwell’s demon as well as the latest developments at the frontiers of scientific research derived from the paradox. It is demonstrated from two complementary aspects that information processing is a process that is in essence“entangled”with the concept of Maxwell’s demon:(1) A physical system can work more efficiently by acquiring information, and (2) physical laws impose an ultimate limit on the energy dissipation during information processing. Our analysis and clarification of these concepts should promote our understanding of the intrinsic relation between computation processes and the the-ory of thermodynamics.