リバーシブルコンピューティングとは何ですか？

計算デバイスの密度とスイッチング速度が指数関数的に増加し続けるにつれて、これらのデバイスによって放散されるエネルギーの量は特定のレベルのままでなければなりません。 従来のコンピューターは、熱力学的に不可逆的な論理操作を実行します。つまり、将来の状態のみに基づいて以前の機械状態を外挿することはできません。 ビットの形の情報は消去されます。 このビットの消去は、熱散逸と相関するエントロピーを表しています。

統合回路を設計するためにますます高度な技術を採用すると、論理操作ごとのエネルギー散逸が継続的に減少しています。 しかし、2015年頃には、コンピューティング環境の温度（一般的に室温、または〜300ケルビン）をボルツマンの定数を掛けることで計算されるエネルギーの量を表す基本的な障壁に到達します。 唯一のこの障壁に浸透する方法は、コンピューターの温度を下げるか、エントロピーを生成しないため、従来の不可逆的なコンピューターほど熱を放散しない熱力学的に可逆的なコンピューターを開発することです。

リバーシブルコンピューターの作成は、コンピューティング環境を達成可能な温度（〜0ケルビン）に下げると、単位容積あたりのエネルギー散逸を2桁減らすだけであるため、リバーシング環境を最低のような温度に下げることができますが、建物のリバーシブルコンピューターがエネルギー散逸を減らすことができます。

可逆ロジック操作を実行するコンピューターを構築することにより、任意に低レベルの熱放散を達成できます。 欠点は、可逆的なアーキテクチャが非常に複雑になる可能性があることです。 2015年が近づき、コンピューティング業界がKTバリアにアプローチし始めると、それはliですそのコンパイラは、従来のコンピューティングアーキテクチャ内の熱力学的に可逆的な操作の数を最大化するように設計されます。 ナノコンピューティングのように、非常に小さなロジックゲートから構築されたコンピューターを検討し始めると、可逆性は許容レベルでエネルギー散逸を維持するための不可欠な特徴になります。

今日の可逆コンピューティングの研究は、MITによって開拓されています。MITは、完全に可逆的なコンピューティングアーキテクチャを考案するために、振り子プロジェクトが特別に作成されました。 最大達成可能なコンピューター効率は必然的に可逆アーキテクチャで構成されているため、コンピューターのパワーとエコノミーが増加し続ける場合、この研究分野は不可欠です。