La différence fondamentale entre irréversibilité logique et thermodynamique, ou, Pourquoi le résultat de Landauer ne peut-être un principe physique

Le “principe” de Landauer prétend qu’effacer un bit d’information dissipe nécessairement au moins Tln2 de chaleur dans l’environnement, rendant ainsi également thermodynamiquement irréversible une opération logiquement irréversible. Il est couramment admis que ce résultat est un principe général de physique qui établit de façon définitive le lien entre information et énergie. Ici, nous montrons que ce résultat ne peut pas être général et qu’en fait il provient: 1) d’une confusion entre irréversibilités logique et thermodynamique ainsi qu’entre états logique et thermodynamique, qui n’est pas sans rappeler le paradoxe classique de Gibbs sur le mélange de deux volumes d’un même gaz; et 2) de deux contraintes facultatives imposées à la procédure d’effacement. La clarification de ces points, permet de dissocier les deux notions d’irréversibilité, d’invalider le résultat de Landauer comme étant un principe général de physique; et d’ouvrir la porte à des implémentations matériels permettant à l’effacement de suivre un chemin thermodynamiquement réversible, ou pour le moins quasi-statique.

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Quatre possibilités lors de l'effacement d'un bit: selon que sa valeur initiale est copiée quelque part ou non; et selon qu'elle est connue ou non par l'observateur.

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