深度长文:解读麦克斯韦妖,信息也是物理实体?(建议收藏)
随着时间的推移,到了1961年,物理学家兰道尔提出了兰道尔原理:计算机在删除信息的过程中会对环境释放出极少的热量,必然有电能转换成了热能被释放到环境中,这也是我们的电脑不断发热的原因,该热量的数值与环境温度成正比,删除信息的过程电能转变成热能是不可逆的热力学过程,因此计算机通过计算而散发热量的过程也是不可逆...
陆朝阳获美国物理学会量子计算奖
陆朝阳获美国物理学会量子计算奖2020年10月6日,美国物理学会(AmericanPhysicalSociety)公布,授予中国科学技术大学陆朝阳教授2021年度“兰道尔—本内特量子计算奖”(RolfLandauerandCharlesH.BennettAwardinQuantumComputing),表彰他“在光学量子信息科学,特别是在固态量子光源、量子隐形传态和光量子计算方面的...
熵与信息(三):麦克斯韦妖的百年纠葛
这样的关联,虽然可以为我们认识各种物理规律开辟了新的角度(比如兰道尔原理),但同时也为我们理解热二定律带来了新的困难。比如,就有这样一个让人困扰的问题,从宏观视角下(也就是克劳修斯定理的角度),可以知道一个物理系统是没有办法自发熵减的,要么维持不变要么自发增加。这也是为什么很多人把热力学第二定律称为熵...
理解计算的物理成本:计算热力学的突破
此外,现实世界系统中的计算时间通常是随机的,这意味着它们会呈现随机变化。这些因素使兰道尔原理难以应用于实际计算。新理论框架最新发表在《物理评论X》的论文在开发计算的热力学理论方面取得了进展,解决了这些方面的问题。它承认了现实世界计算的绝对不可逆性和单向性。此外,它将随机性纳入分析。为了解决这些复杂性,...
人机关系不是物理关系也不是数理关系
兰道尔原理是物理学的一个重要原理,它指出任何物理系统在稳定状态下的总能量必须保持不变。基于这个原理,我们可以审视人脑和计算机在能源效率方面的差异。人脑是一种生物神经系统,能够通过神经元之间的相互作用和突触连接来执行各种认知和行为任务。相比较计算机,人脑的神经元并不是完全数字化的,而是通过离散的电荷传递来...
不要在家中尝试书里提到的任何东西!|读者|科学|数学|读书|授课...
兰道尔·门罗兰道尔·门罗是物理专业出身,在NASA当过机器人工程师(www.e993.com)2024年9月18日。2006年成为全职网络漫画家,创立热门科普漫画网站xkcd。他的知识储备量巨大,玩转物理、天文、生物、数学、历史、人口学各种知识,曾三次提名“雨果奖”,被大家称为“科学怪咖”。
中科大80后教授陆朝阳获美国物理学会设立的量子计算奖
当地时间10月7日,美国物理学会(APS)宣布将2021年度罗夫·兰道尔和查尔斯·本内特量子计算奖(2021RolfLandauerandCharlesH.BennettAwardinQuantumComputing)颁给陆朝阳,奖励其“对光量子信息科学,尤其是固态量子光源、量子隐形传态和光量子计算的突出贡献”。
【合肥日报】中国科大专家再获国际殊荣
本报讯近日,记者从中国科大获悉,该校陆朝阳教授被美国物理学会授予2021年度“兰道尔—本内特量子计算奖”,以表彰他在光学量子信息科学,特别是在固态量子光源、量子隐形传态和光量子计算方面的重要贡献。美国物理学会成立于1899年,是世界最大的非营利性物理学组织。美国物理学会在2015年专门新设立“兰道尔—本内特量子...
1次训练用电2.4亿度,AI 为什么那么耗电?
无论是训练还是推理阶段,都是一连串信息重组过程,也同样遵循兰道尔原理。而我们也不难推知,模型的参数量越大,需要处理的数据越多,所需的计算量也就越大,所消耗的能量也就越大,释放的热量也就越多。只不过,这只是AI耗电中微不足道的一小部分。更大的消耗来自另一个我们更熟悉的物理定律:焦耳定律。这...
一次训练就消耗2.4亿度电!AI 正在耗干全球电力?
兰道尔原理连接起了信息和能量;更具体地说,连接到了热力学第二定律上。因为逻辑上不可逆的信息处理操作,也就意味着湮灭了信息,这会导致物理世界中熵的增加,从而消耗能量。这一原理自提出以来遭受过不少质疑。但是近十几年来,兰道尔原理已被实验证明。2012年,《自然》杂志发表了一篇文章,研究团队首次测量到了一“...