热力学计算是什么意思？

一、 核心定义

热力学计算（Thermodynamic Computing） 是一种基于物理学规律的非传统计算范式。它不再利用电压开关模拟逻辑门（0 和 1），而是利用物理系统在寻求热力学平衡（能量最低状态）过程中的自然演化来完成计算任务。

二、 技术原理

• 能量驱动： 传统计算需耗能来抑制噪声；热力学计算则直接利用环境**热涨落（Thermal Fluctuations）**作为驱动力。

• 状态演化： 将复杂的数学问题映射到一个物理系统中，当系统达到热力学平衡时，其物理状态即为问题的解。

• 原生随机性： 物理系统自带的随机性，天然适配生成式 AI（如扩散模型）所需的概率采样。

三、 与传统计算对比

四、 核心优势与应用

1. 解决“电力焦虑”： 专门针对生成式 AI 优化。例如，Normal Computing 研发的单元在执行扩散模型任务时，能耗降低了 10 个数量级。

2. 算力密度提升： 无需复杂的散热方案，因为系统本身就在利用“热”进行工作。

3. 应用领域： 扩散模型（Stable Diffusion）、蛋白质折叠模拟、大规模优化问题求解。

五、 结论

热力学计算是指将计算过程物理化。它从底层逻辑上解决了 AI 算力的能耗瓶颈，是继量子计算之后，实现超低功耗 AI 运算的最具潜力路径。