本
文
摘
要
一、贝肯斯坦界限(Bekenstein Bound):在给定体积和能量的情况下,所能存储的最大数据量为:
在公式中,R 是闭合空间内建球体的半径,E 是质量能量,h带个一横的符号是约定化的普克朗常数,C是光速。极限值大概是 2.58 × 10^{43} × (以千克为单位的质量) × (以立方米为单位的半径) 个。
因此,一立方厘米,质量1克的物质(就是水的密度)理论上可以存储最多 1.77 × 10^{21} 个,相当于2000亿Gigabytes的数据。
二、兰道尔原理(Landauer*s principle):擦除一个字节数据所需要的最小能量是:
公式里 K 是 波兹曼常说,T是设备的温度。在室温条件下(25℃,或者 298K),兰道尔极限表明干掉一个字节所需要的最小能量大概是 0.0178 电子伏特(eV), or 2.85 泽焦(zJ)。所以在室温下,一台电脑修改100万字节(大约1M不到)所需要的最少能量是 2.85 万亿分之 1 瓦。
三、布雷莫曼极限(Bremermann*s Limit):
它说的是单位物质,在单位时间所能达到的最快运算速度(以bit为单位)是:m 代表物体的质量,c 是光速,h 是普朗克常数, 结论就是 1.36 × 10^{50} 比特每千克每秒。
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