记忆一位信息所需的代价

1961年，Rolf Landauer 指出，重置二进制存储器需要至少 $k_BT \ln(2)$ 的能量。然而，一旦写入，若不采取任何操作，任何存储器的内容都注定会丢失。为避免存储器信息丢失，需周期性地执行刷新操作。本文提出了一个理论模型并在微机电系统上进行了实验，以评估随时间保存一位信息所需的最小能量。得出两个主要结论：i) 原则上，若刷新操作执行得足够频繁，则在给定错误概率下保存信息固定时长的能量代价可以任意降低；ii) 海森堡不确定性原理设定了存储器寿命的上限。