Mi a reverzibilis számítástechnika?

Mivel a számítási eszközök sűrűségének és váltási sebességének továbbra is exponenciálisan növekszik, az ezen eszközök által eloszlatott energiamennyiségnek bizonyos szinten kell maradnia, egyébként gazdaságilag nem praktikus hűtőberendezés szükséges.A hagyományos számítógépek termodinamikailag visszafordíthatatlan logikai műveleteket hajtanak végre, vagyis nem lehet extrapolálni a korábbi gépi állapotokat, amelyek kizárólag a jövőbeli államokból származó információk alapján vannak.Az információkat bit formájában törlik.Ez a bit -törlés az entrópiát képviseli, amely összefüggésben van a hőeloszlással.De 2015 körül a fejlesztés elérte az alapvető akadályt - a KT -gátot -, amely a számítási környezet hőmérsékletének (általában szobahőmérséklet, vagy ~ 300 Kelvin) szorzásával a Boltzmann állandósításával kiszámított energiamennyiséget jelent.A gát áthatolása az egyetlen módja annak, hogy csökkentse számítógépeink hőmérsékletét, vagy olyan termodinamikailag reverzibilis számítógépeket fejlesszen ki, amelyek nem generálnak entrópiát, és ezért szinte annyi hőt oszlanak el, mint a hagyományos, visszafordíthatatlan számítógépek.

A reverzibilis számítógépek létrehozása szignifikánsan vonzóbb lehetőség, mint a hűtés, mivel a számítástechnikai környezet csökkentése a legalacsonyabb elérhető hőmérsékletre (~ 0 Kelvin) csak az egységenkénti energiaeloszlás két nagyságrenddel csökkenti az energiaeloszlásonkénti diszpációt, lehetővé téve az energiaeloszlás lehetővé teszi az energiaeloszlásáthogy önkényesen csökkentsük.A hátránya az, hogy a reverzibilis architektúrák meglehetősen bonyolultak lehetnek.Ahogy a 2015 -ös közeledik, és a számítástechnikai ipar elkezdi megközelíteni a KT -akadályt, valószínű, hogy a fordítókat úgy tervezték, hogy maximalizálják a termodinamikailag reverzibilis műveletek számát a hagyományos számítástechnikai architektúrákon belül.Amikor elkezdjük fontolóra venni a nagyon apró és gyors logikai kapukból épített számítógépeket, mint például a nanokomputálásban, a reverzibilitás alapvető jellemzővé válik az energiaeloszlás tolerálható szintű megőrzéséhez.létrehozva egy teljesen visszafordítható számítástechnikai architektúrát.Mivel a maximálisan elérhető számítógépes hatékonyság szükségszerűen visszafordítható architektúrákból áll, ez a kutatási terület nélkülözhetetlen, ha számítógépeink hatalma és gazdasága tovább növekszik.