En el número de junio de Investigación y Ciencia aparecen dos artículos sobre la teoría de la información. (Incluyo el enlace al final de esta entrada). Tratan sobre la interesante relación entre termodinámica y computación. La teoría de la información, según opinión muy general, la inició Claude Shannon.

shannon

Su libro "The Mathematical Theory of Communication" es bastante accesible, al menos en sus primeros capítulos, y establece de manera convincente una analogía muy sugestiva entre información y entropía. Hay una traducción española: "Teoría matemática de la comunicación" (Ed. Forja, 1981). No defrauda.

Las preguntas sin responder en este ámbito son muchas, y las conjeturas, a veces intuiciones geniales, resultan con frecuencia difíciles de probar. Esto le da todavía más valor al principio de Landauer, que está explicado al final del artículo "Hacia una teoría universal", bajo el epígrafe "Borrar información cuesta energía". En efecto, cambiar un bit (ya sea para escribirlo o borrarlo) conlleva una energía mínima igual a

            kB T ln2

donde kB es la constante de Boltzmann y T la temperatura. A temperatura ambiente, esta energía no llega ni a un electrón voltio. Por supuesto que en la práctica se usa más energía (ese es el límite inferior teórico, y los ordenadores actuales funcionan muy por encima de él).

Bien, Landauer demostró rigurosamente ese principio. Y el año pasado, se logró medir experimentalmente la energía necesaria para escribir o borrar un bit de información, confirmando esa ley teórica. Lo hicieron un equipo de investigadores de la Ecole Normale Supérieure de Lyon (con otros colaboradores). Entre ellos, dos amigos a los que he tenido oportunidad de visitar hace poco: Sergio Ciliberto y Artyom Petrosyan. Artyom maneja en el laboratorio unas pinzas ópticas, con las que atrapa una bolita de dos micras de diámetro: es "el bit". En el experimento, la bolita sólo puede ocupar dos posiciones. Las mediciones, muy cuidadosas, han confirmado el límite de Landauer. El artículo ha sido publicado en la revista Nature: ''Experimental verification of Landauer's principle linking information and thermodynamics''; la Ecole Normale Supérieure ha elaborado una noticia divulgativa (en francés), donde sale una foto de Artyom, Sergio y Antoine (de izquierda a derecha):

ArtemSergioAntoine 

(por cierto, lo que sale en la pantalla del ordenador, si no me equivoco, son precismente unas bolitas atrapadas con las pinzas ópticas). Además, la revista Physics World recoge el experimento como uno de los diez avances más importantes de 2012. Sólo quiero añadir que Sergio Ciliberto lleva trabajando en el tema de las fluctuaciones más de diez años: los resultados científicos no se suelen obtener de la noche a la mañana.

Aprovechando la visita, subí un par de pisos para conocer a mi compañero de blog Enrique F. Borja (que trabaja en el mismo departamento) pero no estaba. Eso también es extraño.

Ángel Garcimartín Montero
Ángel Garcimartín Montero

Catedrático de física (especialidad: materia condensada) en la Universidad de Navarra.

Ha llevado a cabo investigaciones (de carácter marcadamente experimental) sobre dinámica no lineal, inestabilidades, caos y sistemas físicos fuera del equilibrio; la fractura de los materiales frágiles; la transición vítrea, y los medios granulares. Actualmente se interesa en los atascos de materia activa (por ejemplo, los seres vivos).

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Sobre este blog

La materia blanda es la que se deforma fácilmente cuando se somete a esfuerzos o fluctuaciones térmicas: líquidos, coloides, materiales granulares, polímeros, espumas, algunos materiales biológicos. Pero en sentido figurado ¿no es también materia blanda la ciencia, la universidad, o incluso la sociedad?

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