通过以不确定性换取能量来突破Landauer极限

根据国际半导体技术路线图，在未来10-15年内，开关操作物理学所施加的限制将成为CMOS技术未来缩放的主要障碍。在这些限制中，最基本的是所谓的Shannon-von Neumann-Landauer极限，它为每次擦除比特操作所耗散的最低热量设定了下界。我们在此表明，在有限温度T下工作的纳米尺度开关中，可以通过将耗散能量与开关逻辑状态可区分性的不确定性进行交换来突破这一极限。我们建立了开关操作中最低所需能量与最大错误率之间的一般关系，并简要讨论了在未来开关设计中的潜在应用。