Открыть главное меню

Существует ряд фундаментальных физических и технических ограничений на объём вычислений или хранения данных, которые могут быть осуществлены при использовании массы, объёма или энергии данной величины:

Предложен ряд методов для производства вычислительных устройств и устройств хранения данных, которые по своим возможностям приближаются к фундаментальным физическим и техническим пределам:

  • Гипотетически можно было бы использовать холодную компактную звезду в качестве хранилища данных, приводя её в возбужденные состояния, подобно атому или квантовой яме. Но поскольку никакие природные вырожденные звезды не охладятся до нужной температуры в течение длительного времени, такую звезду пришлось бы создавать искусственно. Кроме того, есть вероятность, что на поверхности нейтронных звезд нуклоны могут образовывать комплекс «молекул»[3], которые могут быть использованы для создания компьютрониума[4] на основе фемтотехнологии, который был бы более быстрым и более плотным, чем компьютрониум, созданный на основе нанотехнологий.
  • В качестве хранилища данных и/или вычислительного устройства можно также использовать чёрную дыру, если будет разработана технология извлечения содержащейся в ней информации. Извлечение информации из чёрной дыры в принципе возможно (в частности, такое решение предложил Стивен Хокинг при разрешении информационного парадокса). Это позволит достичь плотности хранения информации, точно соответствующей пределу Бекенштейна. По расчётам профессора Массачусетского технологического института Сета Ллойда такой «предельный ноутбук», образованный путём сжатия 1 килограмма вещества в чёрную дыру радиуса 1,485 × 10−27 метров, просуществует только 10−19 секунд, после чего «испарится» в силу излучения Хокинга, но в течение этого сверхкороткого времени сможет вести вычисления со скоростью приблизительно 5 × 1050 операций в секунду, и, в конечном счете, выполнит около 1032 операций с 1016 бит (≈ 1 петабайт) информации. Ллойд отмечает, что «хотя этот гипотетический расчет выполняется на сверхвысоких плотностях и скоростях, общий объём данных, доступных для обработки, близок к тому, который обрабатывается на привычных нам компьютерах»[5].

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

  1. Bremermann, H.J. (1962) Optimization through evolution and recombination In: Self-Organizing systems 1962, edited M.C. Yovitts et al., Spartan Books, Washington, D.C. pp. 93-106.
  2. Bremermann, H.J. (1965) Quantum noise and information. 5th Berkeley Symposium on Mathematical Statistics and Probability; Univ. of California Press, Berkeley, California.
  3. "Life on neutron stars", The Internet Encyclopedia of Science, <http://www.daviddarling.info/encyclopedia/N/neutronstarlife.html> 
  4. Femtotech? (Sub)Nuclear Scale Engineering and Computation. Дата обращения 25 октября 2004. Архивировано 25 октября 2004 года.
  5. Lloyd, Seth. Ultimate physical limits to computation (англ.) // Nature : journal. — 2000. — Vol. 406, no. 6799. — P. 1047—1054. — DOI:10.1038/35023282. — arXiv:quant-ph/9908043. — PMID 10984064. Архивировано 7 августа 2008 года.