Ландауэр, Рольф
Рольф Ландауэр (англ. Rolf Landauer; 4 февраля 1927, Штутгарт, Германия — 27 апреля 1999, Уэстчестер, Нью-Йорк, США) — американский физик, внёсший важный вклад в различные области термодинамики обработки информации, физики конденсированного состояния и проводимости неупорядоченных сред.
Общие сведения
| Рольф Ландауэр | |
|---|---|
| Дата рождения | 4 февраля 1927 |
| Место рождения | |
| Дата смерти | 27 апреля 1999 (72 года) |
| Место смерти | |
| Страна | |
| Место работы | |
| Образование | |
| Научный руководитель | Фёрри, Уэнделл и Леон Бриллюэн |
| Награды и премии | |
Биография
Ландауэр родился 4 февраля 1927 года в Штутгарте. Он эмигрировал в США в 1938 году, во время преследования евреев нацистами. Получил степень бакалавра в Гарвардском университете в 1945 году. После службы в ВМС США помощником электрика он получил в Гарварде докторскую степень в 1950 году.
В 1950—1952 годах работал в Авиационной лаборатории Льюиса NACA. В 1952 году он перешёл на работу в исследовательское подразделение IBM в Покипси, где начал работу над полупроводниками. В 1961—1966 годах занимал пост директора по физике. В составе команды из двух человек, управлявших исследовательским отделом IBM в середине 1960-х годов, он участвовал в ряде программ, в том числе в работе над полупроводниковыми лазерами. В 1969 году стал IBM Fellow[1].[2][3]
После 1969 года большая часть его исследований была связана с теорией информации и её прикладными аспектами.
Умер 27 апреля 1999 года от рака мозга в Брайарклифф-Мэнор (штат Нью-Йорк)[4].[5]
Научная деятельность
Принцип Ландауэра
В 1961 году сформулировал принцип Ландауэра, согласно которому при любой логически необратимой операции по манипулированию информацией, такой как стирание небольшого количества памяти, энтропия увеличивается, и соответствующее количество энергии рассеивается в виде тепла. Этот принцип актуален для обратимых вычислений, квантовой информации и квантовых вычислений. Формула Ландауэра, связывающая электрическое сопротивление проводника с его рассеивающими свойствами, также названа в его честь. Долгое время принцип считался теоретическим, однако впоследствии получил ряд экспериментальных подтверждений. В 2012 году группа физиков из Лионской Высшей нормальной школы, а также университетов Аугсбурга и Кайзерслаутерна опубликовала в журнале Nature результаты эксперимента с коллоидной частицей в оптической ловушке, показавшего, что среднее количество тепла, выделяемое при стирании одного бита информации, сходится к теоретическому пределу Ландауэра. В 2016 году исследователи из Вашингтонского университета воспроизвели этот результат, используя наномагнитные биты памяти: измеренное рассеивание энергии при переключении бита оказалось близким к минимальному предсказанному пределу[6]. В дальнейшем принцип Ландауэра получил квантовые обобщения. В 2025 году группа учёных из Венского технического университета успешно распространила его на сложные многочастичные квантовые системы. В эксперименте, результаты которого были опубликованы в журнале Nature Physics, использовался квантовый симулятор на основе ультрахолодных атомов бозе-газа. Это позволило впервые количественно измерить энергетическую цену потери информации при взаимодействии с окружающей средой, что совпало с теоретическими предсказаниями квантовой термодинамики[7].
Формула Ландауэра — Бюттикера
Формула Ландауэра — Бюттикера связывает электрическое сопротивление проводника с его рассеивающими свойствами. Она активно применяется в мезоскопической физике для описания квантового транспорта, моделирования нанотранзисторов (например, FinFET) и в спинтронике[8].[9].
Награды и признание
- Фелло Института инженеров электротехники и электроники (англ. IEEE Fellow).
- Член Национальной инженерной академии США.
- Член Национальной академии наук США[10].
- Фелло Американской академии искусств и наук (англ. AAAS Fellow).
- Медаль Стюарта Баллантайна (1992).
- Премия Оливера Бакли (1995).
- Медаль Эдисона IEEE (1998).
- В 2015 году Американское физическое общество учредило Премию Рольфа Ландауэра и Чарльза Беннета в области квантовых вычислений.