Resumen
Este estudio aborda la relación entre la energía almacenada y el cambio de masa en dispositivos de almacenamiento digital, específicamente en memorias USB, a través de la ecuación de Einstein E = mc². Aunque los datos almacenados no tienen peso significativo, teóricamente podrían provocar un cambio minúsculo en la masa debido a la energía involucrada en el proceso de almacenamiento de información. Se propone un modelo matemático que calcula la energía consumida y el cambio de masa asociado al almacenamiento de datos. A través de simulaciones en MATLAB, se valida el modelo teórico, observando que el cambio de masa es extremadamente pequeño (en el orden de femtogramos) y no medible con la tecnología actual. Los resultados destacan la importancia de la relatividad en sistemas a escala nano y cuántica, sugiriendo aplicaciones futuras en nanotecnología, computación cuántica y metrología de alta precisión. Aunque el impacto práctico es nulo con la tecnología actual, los resultados teóricos podrían ser relevantes en el diseño de sistemas de almacenamiento de energía a escala nanométrica.
Citas
Bennett, C. H. (1982). The thermodynamics of computation—A review. International Journal of Theoretical Physics, 21(12), 905–940. https://doi.org/10.1007/BF02084158
Bérut, A., Arakelyan, A., Petrosyan, A., Ciliberto, S., Dillenschneider, R. y Lutz, E. (2012). Experimental verification of Landauer’s principle linking information and thermodynamics. Nature, 483(7389), 187–189. https://doi.org/10.1038/nature10872
Chen, L., Liu, M. y Wang, Y. (2024). Energy impact of machine learning algorithms on hardware: A simulation study. Journal of Computer Science and Technology, 39(2), 245–260.
Cohen, E. R., Cvitanović, P., y Taylor, B. N. (2019). The 2018 CODATA recommended values of the fundamental physical constants. Reviews of Modern Physics, 91(3), 030001. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.91.030001
Einstein, A. (1905). Zur Elektrodynamik bewegter Körper. Annalen der Physik, 17(10), 891–921. https://doi.org/10.1002/andp.19053221004
Einstein, A. (1915). Die Grundlage der allgemeinen Relativitätstheorie. Annalen der Physik, 49(7), 769–822. https://doi.org/10.1002/andp.19163540702
Feynman, R. P., Leighton, R. B., y Sands, M. (1965). The Feynman lectures on physics: Vol. I. Addison-Wesley.
Gilat, A. (2011). MATLAB: An introduction with applications. Wiley.
Gupta, P., y Sharma, R. (2023). Thermal modeling of integrated circuits using MATLAB simulations. IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefs, 70(8), 1234–1240.
Jensen, K., Bhattacharya, M., y Datta, A. (2024). Quantum mass sensing with nanomechanical resonators. Nature Physics, 20(4), 567–573.
Kim, J., Park, H., y Lee, S. (2023). Energy-efficient memory architectures for AI workloads. IEEE Transactions on Computers, 72(3), 789–801.
Landauer, R. (1961). Irreversibility and heat generation in the computing process. IBM Journal of Research and Development, 5(3), 183–191. https://doi.org/10.1147/rd.53.0183
Lloyd, S., Chen, Y., y Zhang, J. (2022). Thermodynamic limits of quantum computing. Physical Review Letters, 129(15), 150601.
Nakamura, K., Tanabashi, M. y Particle Data Group. (2020). Review of particle physics. Physical Review D, 101(3), 030001. https://doi.org/10.1103/PhysRevD.101.030001
Shim, W., Jiang, H., Peng, X. y Yu, S. (2020). Architectural design of 3D NAND flash based compute-in-memory for inference engine. In MEMSYS 2020 Conference Proceedings (pp. 64–72). https://doi.org/10.1145/3422575.3422780
Taylor, E. F., y Wheeler, J. A. (1992). Spacetime physics: Introduction to special relativity. W.H. Freeman and Company.
Vopson, M. M. (2021). The mass-energy-information equivalence principle. AIP Advances, 11(12), 125206. https://doi.org/10.1063/5.0087175
Zhang, N., y Wu, F. (2024). Automobile-demand forecasting based on trend extrapolation and causality analysis. Electronics, 13(16), 3294. https://doi.org/10.3390/electronics13163294

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