“通过统计物理进行冷却计算”

在计算机芯片内部，电力成为新闻的地方，有科学的前沿。 在细胞内发现了相同的边界，其中新闻使用的是化学浓度的形式。 最近在非平衡统计物理学行业的突破表明，许多研究行业隐藏在计算的热力学中。 该行业的发展涉及统计物理学、计算机科学、细胞生物学甚至神经生物学等因素，可能对计算机的理解和设计方法产生重大影响。

为了开始这项研究，圣菲研究所的科学家及其合作者已经发表了用于合作的在线维基百科。 本周，他们发表了一份全面总结热力学和计算相关最新进展和开放性问题的副本。

执行所有计算的系统的热力学限制对现代计算机设计提出了巨大的挑战，研究者在维基百科的开头部分写道，其目标是成为所有感兴趣的人的中心和凝聚地。 他们继续概述计算机消耗的能量大小，以及部分能量出现散热损失时可能出现的工程难题。 维基百科还比较了细胞和人脑进行的自然计算和人工计算，人工计算的效率明显下降。

这项研究得到了rolf landauer的研究，他假设1961年要消除一些新闻，-1个或1个0 -一定量的能量必须作为热量消失。 landauer的发现内在力量为计算机科学家所熟知，它引起了非正式格言，尽量不消除比特。

除了landauer的价格之外，新论文要传递计算的热力学不仅是比特消去，科罗拉多大学博尔德分校的共同作者joshua grochow还说。 这篇论文发表在计算机科学通讯sigact news上，提出了计算过程中可能影响能量流入和流出的其他因素。

为了接触其他有趣追求计算热力学的科学家，grochow和共同作者santa fe institute的david wolpert将适用于非平衡系统的统计物理学新工具(计算机等)编目。

我们要在这篇论文中做的部分工作是在过去的20年里从非平衡统计学[物理学]中吸取教训，试图确定新的计算问题是什么，grochow解释道。 他想通过介绍目前已知的热力学和计算过程中发生的微观过程之间的关系，让计算机科学家研究下一代的问题。

其中一个问题是如何将计算机热力学调整到他们最可能遇到的输入。 grochow显示了对随机的32位串输入进行热力学优化的计算机的例子(相当于10位的十进制值)。 。 许多人类客户不需要高级输入。 如果计算机被重新设计为预计小于32位，它会以热的形式消耗更少的能量吗？

grochow表示，除了计算的正确性外，计算所需的内存量和计算所需的时间也是热力学效率可能受到影响的其他方面。

沃尔珀希望他们的研究能扩展到jarzinski方程等其他最近的统计物理突破。 这个方程提供了宏尺度世界和微尺度世界之间的概率桥梁，其中熵增加，而微观世界不存在。 1点计算机晶体管足够小，可以存在于这些宏和微观尺度之间。

我们将最初由现实世界系统驱动的计算机科学理论扩展到了以前从未想过的系统的其他方面。 沃尔伯特说。

这个理论可以带来工程技术的进步，实现更酷、更强大的机器，例如亿台计算机和微型机器人。 也可能影响计算技术的可持续性。

电脑现在在第一世界国家采用了不平凡的一部分能源。 grochow先生说。 考虑到计算将持续增加，减少他们消耗的能量对于减少我们的整体能源足迹至关重要。