Landauer's principle
ಲ್ಯಾಂಡೌರ್ ಅವರ ತತ್ವವು ಗಣನೆಯ ಶಕ್ತಿಯ ಬಳಕೆಯ ಕಡಿಮೆ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಮಿತಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಭೌತಿಕ ತತ್ವವಾಗಿದೆ. ಎರಡು ಕಂಪ್ಯೂಟೇಶನಲ್ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ವಿಲೀನಗೊಳಿಸುವಂತಹ ಗಣಕಯಂತ್ರದಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹವಾಗಿರುವ ಮಾಹಿತಿಯಲ್ಲಿನ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗದ ಬದಲಾವಣೆಯು ಅದರ ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಕನಿಷ್ಠ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಾಖವನ್ನು ಹೊರಹಾಕುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅದು ಹೇಳುತ್ತದೆ. ಈ ತತ್ವವನ್ನು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ 1961ರಲ್ಲಿ ರಾಲ್ಫ್ ಲ್ಯಾಂಡೌರ್ ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು. ಒಂದು ಬಿಟ್ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಅಳಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಕನಿಷ್ಠ ಶಕ್ತಿಯು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಿರುವ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಲ್ಯಾಂಡೌರ್ ಅವರ ತತ್ವವು ಹೇಳುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಈ ಕಂಪ್ಯೂಟೇಶನಲ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಕೆ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬೋಲ್ಟ್ಜ್ಮನ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ಎಲ್ಲಿದೆ ಎಂಬುದರ ಮೂಲಕ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ, ಲ್ಯಾಂಡೌರ್ ಮಿತಿಯು ಸರಿಸುಮಾರು ಒಂದು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ಆಧುನಿಕ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ಗಳು ಪ್ರತಿ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗೆ ಸುಮಾರು ಒಂದು ಶತಕೋಟಿ ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ರಾಲ್ಫ್ ಲ್ಯಾಂಡೌರ್ 1961ರಲ್ಲಿ ಐಬಿಎಂನಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತಿದ್ದಾಗ ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಈ ತತ್ವವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು. ಅವರು ಜಾನ್ ವಾನ್ ನ್ಯೂಮನ್ರ ಹಿಂದಿನ ಊಹೆಗೆ ಸಮರ್ಥನೆ ನೀಡಿದರು ಮತ್ತು ಪ್ರಮುಖ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ಸೂಚಿಸಿದರು. ಈ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ, ಇದನ್ನು ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಸರಳವಾಗಿ ಲ್ಯಾಂಡೌರ್ ಬೌಂಡ್ ಅಥವಾ ಲ್ಯಾಂಡೌರ್ ಮಿತಿ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. 2008 ಮತ್ತು 2009ರಲ್ಲಿ, ಲ್ಯಾಂಡೌರ್ ಅವರ ತತ್ವವನ್ನು ಉಷ್ಣಬಲವಿಜ್ಞಾನದ ಎರಡನೇ ನಿಯಮ ಮತ್ತು ಮಾಹಿತಿ ಲಾಭಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಬದಲಾವಣೆಯಿಂದ ಪಡೆಯಬಹುದು ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ತೋರಿಸಿದರು, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮತ್ತು ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ-ನಿಯಂತ್ರಿತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಉಷ್ಣಬಲವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದರು. 2011 ರಲ್ಲಿ, ಮಾಹಿತಿ ಅಳಿಸುವಿಕೆಗೆ ಎಂಟ್ರೊಪಿಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಳದ ಅಗತ್ಯವಿದ್ದರೂ, ಈ ಹೆಚ್ಚಳವು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ ಯಾವುದೇ ಶಕ್ತಿಯ ವೆಚ್ಚವಿಲ್ಲದೆ ಸಂಭವಿಸಬಹುದು ಎಂದು ತೋರಿಸಲು ಈ ತತ್ವವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯೀಕರಿಸಲಾಯಿತು. ಬದಲಿಗೆ, ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಕೋನೀಯ ಆವೇಗದಂತಹ ಮತ್ತೊಂದು ಸಂರಕ್ಷಿತ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ನೇಚರ್ ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾದ 2012 ರ ಲೇಖನದಲ್ಲಿ, ಎಕೋಲ್ ನಾರ್ಮಲ್ ಸೂಪರ್ರಿಯೂರ್ ಡಿ ಲಿಯಾನ್, ಆಗ್ಸ್ಬರ್ಗ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ ಮತ್ತು ಕೈಸರ್ಸ್ಲಾಟರ್ನ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ತಂಡವು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಒಂದು ಬಿಟ್ ಡೇಟಾವನ್ನು ಅಳಿಸಿದಾಗ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಾಖವನ್ನು ಅಳೆಯಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ವಿವರಿಸಿದೆ. 2014 ರಲ್ಲಿ, ಭೌತಿಕ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಲ್ಯಾಂಡೌರ್ ಅವರ ತತ್ವವನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಿದವು ಮತ್ತು ಅದರ ಭವಿಷ್ಯವಾಣಿಗಳನ್ನು ದೃಢಪಡಿಸಿದವು. 2016 ರಲ್ಲಿ, ನ್ಯಾನೊಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಬಿಟ್ ಆಫ್ನಿಂದ ಆನ್ಗೆ ತಿರುಗಿದಾಗ ಉಂಟಾದ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಸರಣದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಸಂಶೋಧಕರು ಲೇಸರ್ ಪ್ರೋಬ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿದರು. ಬಿಟ್ ಅನ್ನು ತಿರುಗಿಸಲು 26 ಮಿಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವೋಲ್ಟ್ಗಳು (4.2 ಜೆಪ್ಟೋಜೌಲ್ಗಳು) ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ. ನೇಚರ್ ಫಿಸಿಕ್ಸ್ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾದ 2018 ರ ಲೇಖನವು ಹೆಚ್ಚಿನ-ಸ್ಪಿನ್ (ಎಸ್ = 10) ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಆಣ್ವಿಕ ಆಯಸ್ಕಾಂತಗಳ ಶ್ರೇಣಿಯ ಮೇಲೆ ಕ್ರಯೋಜೆನಿಕ್ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ನಡೆಸಿದ ಲ್ಯಾಂಡೌರ್ ಅಳಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ನ್ಯಾನೊಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್ ಮಾಹಿತಿಯ ಒಂದು ಬಿಟ್ ಅನ್ನು ಎನ್ಕೋಡ್ ಮಾಡುವಂತಹ ಸ್ಪಿನ್ ರಿಜಿಸ್ಟರ್ ಆಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಯೋಗವು ಲ್ಯಾಂಡೌರ್ ತತ್ವದ ಸಿಂಧುತ್ವವನ್ನು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕೆ ವಿಸ್ತರಿಸಲು ಅಡಿಪಾಯ ಹಾಕಿದೆ. ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ ಬಳಸಿದ ಸಿಂಗಲ್ ಸ್ಪಿನ್ಗಳ ವೇಗದ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ "ಜಡತ್ವ" ದಿಂದಾಗಿ, ಲ್ಯಾಂಡೌರ್ ತತ್ವದಿಂದ ವಿಧಿಸಲಾದ-ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದಲ್ಲಿ-ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ವೆಚ್ಚದಲ್ಲಿ ಅಳಿಸುವ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ಹೇಗೆ ನಡೆಸಬಹುದು ಎಂಬುದನ್ನು ಸಂಶೋಧಕರು ತೋರಿಸಿದರು. ಸವಾಲುಗಳು ಈ ತತ್ವವನ್ನು ಭೌತಿಕ ಕಾನೂನು ಎಂದು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಅಂಗೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ವೃತ್ತಾಕಾರದ ತರ್ಕ ಮತ್ತು ದೋಷಪೂರಿತ ಊಹೆಗಳನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದಕ್ಕಾಗಿ ಇದನ್ನು ಪ್ರಶ್ನಿಸಲಾಗಿದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಇಯರ್ಮ್ಯಾನ್ ಮತ್ತು ನಾರ್ಟನ್ (1998), ಮತ್ತು ತರುವಾಯ ಶೆಂಕರ್ (2000) ಮತ್ತು ನಾರ್ಟನ್ (2004,2011), ಮತ್ತು ಬೆನೆಟ್ (2003), ಲೇಡೀಮ್ಯಾನ್ ಮತ್ತು ಇತರರು ಸಮರ್ಥಿಸಿಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ. (2007), ಮತ್ತು ಜೋರ್ಡಾನ್ ಮತ್ತು ಮಣಿಕಂದನ್ ಅವರಿಂದ (2019). ಲ್ಯಾಂಡೌರ್ ತತ್ವವು ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ನ ಎರಡನೇ ನಿಯಮ ಮತ್ತು ಮಾಹಿತಿ ಲಾಭಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಬದಲಾವಣೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಇತರ ಸಂಶೋಧಕರು ತೋರಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಸಮತೋಲನವಲ್ಲದ ಸಂಖ್ಯಾಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿನ ಇತ್ತೀಚಿನ ಬೆಳವಣಿಗೆಗಳು ತಾರ್ಕಿಕ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣಬಲದ ಹಿಮ್ಮುಖತೆಯ ನಡುವೆ ಯಾವುದೇ ಆದ್ಯತೆಯ ಸಂಬಂಧವಿಲ್ಲ ಎಂದು ಸ್ಥಾಪಿಸಿವೆ. ಭೌತಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ತಾರ್ಕಿಕವಾಗಿ ಹಿಂತಿರುಗಿಸಬಹುದಾದ ಆದರೆ ಉಷ್ಣಬಲದಲ್ಲಿ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗದ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿರುತ್ತದೆ. ಭೌತಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ತಾರ್ಕಿಕವಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗದಿದ್ದರೂ ಉಷ್ಣಬಲದಲ್ಲಿ ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದಾದ ಸಾಧ್ಯತೆಯೂ ಇದೆ. ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿ, ತಾರ್ಕಿಕವಾಗಿ ಹಿಂತಿರುಗಿಸಬಹುದಾದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯೊಂದಿಗೆ ಗಣನೆಯನ್ನು ಅನುಷ್ಠಾನಗೊಳಿಸುವ ಪ್ರಯೋಜನಗಳು ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿವೆ. 2016 ರಲ್ಲಿ, ಪೆರುಜಿಯಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಸಂಶೋಧಕರು ಲ್ಯಾಂಡೌರ್ ತತ್ವದ ಉಲ್ಲಂಘನೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದ್ದಾರೆ ಎಂದು ಹೇಳಿದ್ದಾರೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಲಾಸ್ಲೋ ಕಿಶ್ (2016) ಪ್ರಕಾರ, ಅವುಗಳ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಅಮಾನ್ಯವಾಗಿವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅವು "ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಸರಣದ ಪ್ರಬಲ ಮೂಲವನ್ನು ನಿರ್ಲಕ್ಷಿಸುತ್ತವೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ, ಇನ್ಪುಟ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನಿರ್ಲಕ್ಷಿಸುತ್ತವೆ". ಮಾರ್ಗೋಲಸ್-ಲೆವಿಟಿನ್ ಪ್ರಮೇಯ ಬ್ರೆಮರ್ಮ್ಯಾನ್ನ ಮಿತಿ ಬೆಕೆನ್ಸ್ಟೈನ್ ಬೌಂಡ್ ಕೊಲ್ಮೊಗೊರೊವ್ ಸಂಕೀರ್ಣತೆ ಉಷ್ಣಬಲವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಮಾಹಿತಿ ಸಿದ್ಧಾಂತದಲ್ಲಿ ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಮಾಹಿತಿ ಸಿದ್ಧಾಂತ ಜಾರ್ಜಿನ್ಸ್ಕಿ ಸಮಾನತೆಯ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದ ಮಿತಿಗಳು ವಿಸ್ತರಿತ ಮನಸ್ಸಿನ ಪ್ರಬಂಧ ಮ್ಯಾಕ್ಸ್ವೆಲ್ನ ರಾಕ್ಷಸ ಕೂಮಿಯ ನಿಯಮದ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಮತ್ತಷ್ಟು ಓದುವಿಕೆ ಬಾಹ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳು ಲ್ಯಾಂಡೌರ್ನ ತತ್ವದ ಸಿಂಧುತ್ವದ ಬಗ್ಗೆ ಸಾರ್ವಜನಿಕ ಚರ್ಚೆ (ಭೌತಿಕ ಮಾಹಿತಿಯಲ್ಲಿ ಸಮ್ಮೇಳನದ ಬಿಸಿ ವಿಷಯಗಳು, ನವೆಂಬರ್ 12,2013) ಲ್ಯಾಂಡೌರ್ನ ತತ್ವ ಮತ್ತು ರಿವರ್ಸಿಬಲ್ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ ಕುರಿತು ಪರಿಚಯಾತ್ಮಕ ಲೇಖನ ಮಾರೊನಿ, ಒ. ಜೆ. ಇ. ಮಾಹಿತಿ ಸಂಸ್ಕರಣೆ ಮತ್ತು ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಎಂಟ್ರೊಪಿ "ದಿ ಸ್ಟ್ಯಾನ್ಫೋರ್ಡ್ ಎನ್ಸೈಕ್ಲೋಪೀಡಿಯಾ ಆಫ್ ಫಿಲಾಸಫಿ. Eurekalert.org: "ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಮೆಮೊರಿ ಮತ್ತು ತರ್ಕವು ಅಂತಿಮ ಶಕ್ತಿಯ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು", ಜುಲೈ 1,2011 ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಮತ್ತು ಮಾಹಿತಿ ಥರ್ಮಲ್ ಮತ್ತು ಸ್ಟ್ಯಾಟಿಸ್ಟಿಕಲ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ತತ್ವಶಾಸ್ತ್ರ ತತ್ವಗಳು ಗಣನೆಯ ಮಿತಿಗಳು