Eine Beziehung zwischen Energie - Information

  1. Welche physikal. Größe stellt eine Beziehung zwischen Information <-> Energie her?

         => direkt keine

  2. Indirekt? Gibt es eine Größe, über die man eine Beziehung herstellen kann?

  3. Ja => Entropie der statistischen Thermodynamik: S = k * ln Ω

         Ω = Zahl der möglichen Mikrozustände eines Systems

  4. Setzen eines Bit: Ω = 2    =>    ΔS = k * ln 2

  5. Thermodynamik: diese Entropie muss dem System in Form von Wärme Q entzogen werden => aus 2.-tem Hauptsatz folgt:
    - ΔQ = T * ΔS

  6. Da die innere Energie U konstant bleibt, folgt aus 1.-tem Hauptsatz
    ΔU = ΔQ + ΔW = 0 ( ΔW = zugeführte Energie)

  7. => ΔW = T * k * ln 2

  • D.h.: für das Setzen eines Bits muss jedem informationstechnischem System mindestens die Energie    k * T * ln 2    zugeführt werden
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    start         (C) W.Sander-Beuermann,   Leibniz Universität Hannover,   RRZN,   SuchmaschinenLabor,   SuMa-eV,   Paper zum Thema