情報が消去されると必ず熱が発生する
＜四次元能版エヴァンゲリオン：内部観測と三角錐＞

何をやってもエントロピーは増大する
http://www.beach.jp/circleboard/ad00178/topic/1100200015602

の続きです。

こ こまではエネルギーを使うとエントロピーが増えるという話でした。それは私達の常識とそう変わらない内容です。しかし、これから探求するのはなんとも不思 議な現象です。それは「情報が消去されると必ず熱が発生する」というトンデモです。物忘れしても熱などでないのですから、どうも私達の実際の感じとは相容れ ません。しかし、これは現象どころではなくランダウアーの原理と呼ばれる原理なのです。マックスウェルの悪魔を招くためにもこの原理をクリアしておきま しょう。

ランダウアーの原理
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A9%E3%83%B3%E3%83%80%E3%82%A6%E3%82%A2%E3%83%BC%E3%81%AE%E5%8E%9F%E7%90%86


なころぐの「ランダウアーの原理」
http://nako.cocolog-nifty.com/nakolog/2006/07/post_e46a.html

以下、参考にしました。

確 かに消しゴムで消すときには熱は多少は出るでしょう。それと同じことを言っているのでしょうか？この原理はコンピュータの世界で発見されたもので、その値 が小さいとしても、微々たる電流で動くコンピュータなら無視できないものとなるでしょう。この原理の教えるものは二つあります。一つは仮に将来どんなに 熱効率の良いコンピュータが現れたとしても、「消せば出る」ということです。二つ目は「情報が失われないようにすれば出ない」ということです。「情報を消さない」というのはメモリーが無限にあれば別ですが現実には難しいでしょう。それでも悪魔ならできるようなことを暗示しています。実際にこのことが現に実験で示されたのです。又、生物は情報を消さずにエントロピーを上げないでエネルギーを自前調達しているらしいのです。それを担っているのが悪魔だというわけです。この二つ目が肝心なのですが、後のお楽しみということに して先ずは「消せば出る」の方を片付けましょう。

画像CDなどのデジタルデータをパソコンに取り込んでファイルにしても熱は出ませんが、それか ら圧縮すると熱が出るのです。何故圧縮すると熱がでるのでしょうか？圧縮というのは情報を消しているからなのですね。うーん、なかなか分かり難いですね。 ガラガラの電車では熱が出ませんが、満員電車に閉じ込められた大変な熱がでますよね。それと同じと考えましょう。その出る熱は「定数×温度×状態数」と定 式化されています。状態数というのが分かり難いですが、ガラガラ電車の空間にいる人の配置の組み合わせと考えるとよいでしょう。当然ですが、組み合わせの 数が大きければ大きいほど出る熱の量は大きくなります。出る熱の量は状態数で決まるのですから、その中の情報の内容では決まらないということに注意してく ださい。

どんなデータであれ、消されるものものこるものもエントロピーの前では平等なのですね。捨てるゴミと貴重品を区別しているのは人 間の都合であり、圧縮されるデータも人間の都合で決めているのです。データを情報と読み替えておきます。情報を消すと熱が出ると言いましたが、熱とはエネ ルギーのことですので、情報はエネルギーである言えるのです。そして情報には貧富の差はないということです。

「寿司詰めにすると熱が出る」、「暗記は熱が出る」などというランダウアー風の川柳ができそうですが、そんなこと以上に重要なことへ話は展開するのです。

続く