En teoría, ¿es posible hacer una compuerta lógica que use corriente cero?

No es posible hacer una puerta lógica electrónica que funcione incluso cuando su corriente es siempre cero.

Sin embargo, es posible disponer puertas lógicas electrónicas CMOS de tal manera que la energía almacenada capacitivamente en las puertas del transistor se devuelva más tarde a la fuente de alimentación, por lo que está utilizando una potencia neta casi nula. Una vez que el sistema está encendido y todos los condensadores de derivación están completamente cargados, esas compuertas lógicas pueden realizar una gran cantidad de cálculos arbitrarios mientras extraen casi la corriente de la batería de cero. Tales acuerdos a menudo se denominan computación no destructiva.

Además, hay muchas formas de construir estructuras computacionales lógicamente equivalentes sin ningún dispositivo electrónico. Estas compuertas lógicas no electrónicas utilizan naturalmente una corriente cero, aunque casi todas requieren mucha más potencia para operar que su compuerta lógica electrónica equivalente.

computación no electrónica

Algunas puertas lógicas no electrónicas se enumeran en el artículo "Diez computadoras más extrañas" .

Algunas otras puertas lógicas no electrónicas que aparentemente no son lo suficientemente extrañas para hacer ese artículo:

David Cary ha diseñado una CPU que debe construirse completamente con válvulas de carrete, y aún está pensando en alimentar la cosa con la presión tradicional de aceite hidráulico, presión de agua o presión de aire.

Las puertas fluidic logic no tienen partes móviles, si no cuenta el fluido que se mueve a través de ellas como " parte ".

(¿Hay algún artículo en Wikipedia o en algún otro wiki con una lista de formas de implementar el concepto abstracto de una "puerta lógica"?)

computación no destructiva

La computación no destructiva, también llamada computación reversible, Lógica de recuperación de carga o Lógica adiabática, involucra puertas que utilizan una potencia casi nula.

Cuando un sistema computacional borra un poco de información, debe disipar una energía mínima teórica de kT ln (2), el límite de von Neumann-Landauer, donde k es la constante de Boltzmann y T es la temperatura.

La mayoría de las puertas lógicas borran un poco de información para cada operación lógica. Sin embargo, hay algunas puertas lógicas que conservan cada bit. En teoría, estas puertas lógicas no destructivas podrían utilizar mucho menos poder que la potencia mínima teórica de las puertas lógicas destructivas de bits.

"Lógica reversible" por Ralph C. Merkle en Zyvex

RevComp: el Grupo de investigación sobre computación reversible y cuántica Tiene algunas fotos bonitas de su CPU reversible.

Sí. Usted puede hacer una puerta que cambia con cero corriente si no lo hace Mente esperando una cantidad infinita de tiempo;) Dado que la corriente es un cambio a cargo del cambio en el tiempo, ya que el cambio en el tiempo va hasta el infinito del la corriente va a cero. Ejecute su lógica lo más lento que pueda mientras se encuentra Sus otras especificaciones del sistema.

Tu tarea para esta noche es leer la "Termodinámica de Capítulo de computación de "Lecturas de Feynman sobre computación";)

No, no es posible.

La capacidad de la compuerta es una función de la geometría del transistor y las propiedades de los materiales del transistor. Siempre habrá capacitancia. En un esfuerzo por minimizar la capacitancia, siempre habrá una compensación entre la velocidad del transistor, la interrupción del voltaje, la ganancia y otras propiedades del dispositivo.

No solo eso, sino que para utilizar la salida de la puerta, el transistor debe controlar cualquier capacitancia de salida. Nuevamente, la capacitancia de salida es una función de la geometría del cable y las propiedades de los materiales circundantes.

También hay otros efectos de fuga. A través del drenaje y la fuente de cualquier transistor en el estado de apagado e incluso alguna corriente de fuga en la compuerta. Si bien estos efectos son, en su mayor parte, insignificantes en las partes reales de silicio, se enfrentará a ellos tarde o temprano en su búsqueda de una puerta de corriente cero.

au contraire:

Su pregunta de encabezado planteado se puede resolver sin usar la corriente o cualquier tipo de circuito.

enlace

Si no tiene que ejecutar el programa para obtener el resultado , eso Parece un paso en la dirección de computar algo por nada, aunque su aparato debe haber estado disipando algo de poder.