从一点向另一点传送信息而不消耗能量的想法似乎使人想起永动机和其他技术上的空想。自从1948年工程师克劳德 · 香农确定传递一个单位信息所需的最小能量以来,工程师们已接受它为事实。

IBM的物理学家罗尔夫 · 兰道厄(Rolf Landauer)并不这么认为。传统上把通讯线路看作管道,二进制数码——计算机数据中的1或0在它的一端输入,在另一端输出,他认为这是浪费。如果使那些数码循环,效率是否会更高?假如我用一些古怪的方法,我可以不需能量而输送数码,”兰道厄说。

兰道厄去年提出,研究者们应该开始考虑设计一种通讯“滑雪索道”,而不是管道。它基本上是从发送器到接收器及回程的不断循环的微粒流。比如说,你使用由3个氢原子和1个伸出平面像箭头一样的氮原子组成的氨分子。最初所有的氨指向左表示0,但发送器会翻动其中一些分子,使它们指向右边表示1。通过这种方法消息转换成代码。在接受器端,滑雪索道上的分子会受另一串分子的影响交换取向,队而把消息传送回发送器。

在兰道厄的设计中,包围接收器中氨分子的势垒会降到足够低,同时促使分子钻到同样的状态——左指或右指——就像一个分子从滑雪索道上下来一样。

当然,实际上兰道厄不知道如何灵敏地控制隧道效应,而且他不知道如何制出一个无摩擦的氨的滑雪索道。由于普通通讯管道变得日益便宜、容量大,现在对更有效地利用能量的方法没有需求。”由于我们这世界需要传递的信息量持续增长,人们希望节约能量的时代必将到来,但还没有到来,”兰道厄说。他觉得自己的想法更近于研究的可能路线而不是一张蓝图,他称之为“征求广告”而不同于幻想。

[朱湘晓译自Discover,1997年1月]