Ano ang mababalik na computing?

Habang ang mga density at paglipat ng bilis ng aming mga aparato sa computational ay patuloy na tataas nang malaki, ang dami ng enerhiya na natanggal ng mga aparatong ito ay dapat manatili sa isang tiyak na antas, kung hindi man ay kinakailangan ang hindi praktikal na paglamig.Ang mga maginoo na computer ay nagsasagawa ng thermodynamically hindi maibabalik na mga operasyon ng lohika, iyon ay, hindi posible na i -extrapolate ang mga naunang estado ng makina batay lamang sa impormasyon mula sa mga hinaharap na estado.Ang impormasyon, sa anyo ng mga bits, ay tinanggal.Ang bit erasure na ito ay kumakatawan sa entropy, na kung saan ay nakakaugnay sa pag -init ng init.Ngunit sa paligid ng pag -unlad ng 2015 ay maaabot ang isang pangunahing hadlang - ang hadlang ng KT - na kumakatawan sa isang dami ng enerhiya na kinakalkula sa pamamagitan ng pagpaparami ng temperatura ng kapaligiran ng computing (sa pangkalahatan ay temperatura ng silid, o ~ 300 kelvin) ni Boltzmanns pare -pareho.Ang tanging paraan upang tumagos sa hadlang na ito ay ang alinman sa pagbaba ng temperatura ng aming mga computer o upang bumuo ng mga thermodynamically reversible computer na hindi bumubuo ng entropy at samakatuwid ay hindi mawala ang halos mas maraming init tulad ng maginoo, hindi maibabalik na mga computer.

Ang paglikha ng mga nababaligtad na computer ay isang makabuluhang mas kaakit -akit na pagpipilian kaysa sa paglamig dahil ang pagbaba ng kapaligiran ng computing sa pinakamababang nakamit na temperatura (~ 0 kelvin) ay binabawasan lamang ang pagwawaldas ng enerhiya sa bawat dami ng yunit ng dalawang mga order ng magnitude, samantalang ang gusali na mababalik na mga computer ay nagbibigay -daan sa pagwawaldas ng enerhiyaupang mabawasan nang hindi sinasadya.Ang downside ay ang mababalik na mga arkitektura ay maaaring maging kumplikado.Habang papalapit ang 2015 at nagsisimula ang industriya ng computing na lumapit sa hadlang ng KT, malamang na ang mga compiler ay idinisenyo upang ma -maximize ang bilang ng mga thermodynamically reversible operations sa loob ng maginoo na mga arkitektura ng computing.Kapag sinimulan nating isaalang -alang ang mga computer na itinayo mula sa napakaliit at mabilis na mga gate ng lohika, tulad ng sa nanocomputing, ang pagbabalik ay nagiging isang mahalagang tampok para sa pagpapanatiling enerhiya na pagkabulag sa mga antas ng matitiis.Nilikha upang lumikha ng isang ganap na mababalik na arkitektura ng computing.Dahil ang maximum na maaabot na mga kahusayan sa computer ay kinakailangang binubuo ng mga mababalik na arkitektura, ang lugar na ito ng pananaliksik ay kailangang -kailangan kung ang kapangyarihan at ekonomiya ng aming mga computer ay patuloy na tataas.