TY - Type of reference TI - Paradoxe de l’entropie : un bit d’information sans énergie AU - Jean Argouarc’h AB - Des systèmes physiques matérialisant un bit de mémoire ont récemment fait l’objet d’expériences pour explorer le lien entre l’information et l’entropie ou pour réaliser des démons de Maxwell. Qu’il s’agisse de systèmes microscopiques (électron unique, molécule) ou mésoscopiques (bille de verre, particule colloïdale, nano-aimant), leurs changements d’état sont le résultat de transitions élémentaires provoquées par les fluctuations thermodynamiques ou par un effet tunnel quantique. Les équations probabilistes de ces transitions permettent d’établir directement les formules d’échange d’énergie entre la mémoire, la source d’énergie qui en contrôle l’état et le thermostat qui l’entoure, en évitant un détour par la théorie de l’information. La théorie qui en résulte explique l’ensemble des résultats expérimentaux des mémoires bistables et des mémoires à bascule. Elle montre notamment un découplage partiel entre le travail fourni par la source d’énergie et la chaleur échangée avec le thermostat au cours du changement d’état, ainsi que l’influence de la vitesse du processus sur les énergies en jeu et sur la dissipation thermique. Elle met au jour le paradoxe de la temporalité de l’entropie, qui avait été évoqué par Landau et Lifshitz, à savoir que l’entropie n’est pas indépendante du temps, plus précisément que la valeur de l’entropie à cette échelle d’énergie dépend de la durée retenue pour son évaluation. Elle explique pourquoi il est possible de créer ou d’effacer un bit d’information avec une énergie largement inférieure à Kb T log2, la limite de Landauer, et elle résout complètement l’énigme de la machine de Szilard. DO - 10.21494/ISTE.OP.2022.0856 JF - Entropie : thermodynamique – énergie – environnement – économie KW - Entropie, théorie de l’information, mémoire bistable, mémoire à bascule, démon de Maxwell, limite de Landauer, machine de Szilard, temporalité de l’entropie, Entropy, information theory, bistable memory, tilt memory, Maxwell’s demon, Landauer limit, Szilard’s machine, entropy temporality, L1 - http://www.openscience.fr/IMG/pdf/iste_entropie22v3n1_4_fr.pdf LA - fr PB - ISTE OpenScience DA - 2022/06/27 SN - 2634-1476 TT - Paradox of entropy: a bit of Information without energy UR - http://www.openscience.fr/Paradoxe-de-l-entropie-un-bit-d-information-sans-energie IS - Numéro 1
VL - 3 ER -