热力学：纯信息所消耗的能量

但计算机处理器不同，它的功能不是点亮、加热某物或四处移动。当我们要求它计算123乘以456时，我们并不期望得到任何有用的能量。我们想要的只是让它操纵信息，翻转一组0和1并给我们答案。那么这是否意味着处理器使用的能量都是耗散的能量呢？如果我们有一个能消除这些能量损失的办法，那么计算机处理器可以完全不用能量运行吗？

事实证明，答案是否定的，因为信息本身也有其自身的能源成本，这个成本是由一个称为兰道尔极限的原则设定的。该原则规定翻转一位信息所需的最小能量等于0.96×10^-23T焦耳，其中T是温度。在本文，我们将看到这个限制从何而来。

逻辑门有多种不同的类型，用于不同的目的，每种都有不同的输入输出模式。我们可以将不同类型的逻辑门连接在一起，将输出连接到另一个门的输入，然后再连接到另一个。如此往复循环，我们就有一个逻辑网络。网络越大，它可以回答的问题就越复杂。将它构建得足够多，最终我们就可以问：什么是10 亿以下的最大素数，甚至什么是煮饭的最佳方法？