Ландауэр, Рольф

Рольф Ландауэр (англ. Rolf Landauer; 4 февраля 1927, Штутгарт, Германия27 апреля 1999, Уэстчестер, Нью-Йорк, США) — американский физик, внёсший важный вклад в различные области термодинамики обработки информации, физики конденсированного состояния и проводимости неупорядоченных сред.

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

Примечания

  1. Rolf Landauer. IBM. Дата обращения: 6 июня 2026.
  2. Rolf Landauer. The Guardian (17 июня 1999). Дата обращения: 6 июня 2026.
  3. Rolf Landauer (1927–1999). Ferroelectrics. Дата обращения: 6 июня 2026.
  4. Rolf Landauer. Biographical Memoirs. Дата обращения: 6 июня 2026.
  5. Rolf Landauer. SFGate. Дата обращения: 6 июня 2026.
  6. Экспериментальные подтверждения принципа Ландауэра. no-1.pro. Дата обращения: 6 июня 2026.
  7. Экспериментальное исследование принципа Ландауэра в квантовом многочастичном режиме. physreal.com. Дата обращения: 6 июня 2026.
  8. Мезоскопическая физика. stat.phys.spbu.ru. Дата обращения: 6 июня 2026.
  9. Application of Landauer-Büttiker Formalism in Nanotransistors and Spintronics. PMC (2020). Дата обращения: 6 июня 2026.
  10. Rolf Landauer

Ссылки

Дополнительно по теме