Jede Eingabe in einen Computer wird in Bitfolgen übersetzt, die aus Nullen und Einsen bestehen. Diese Folgen werden dann mit einfachen Operationen bearbeitet. Alle Operationen, bei denen zwei Bits aufgenommen und eines ausgegeben wird, führen zu einer Zunahme der Unordnung (Entropie). Die Entropie eines Systems misst die Anzahl der möglichen Zustände, in denen sich das System befinden kann. Zwei Bits können vier Zustände haben: 00, 01, 10 oder 11, während ein Bit nur zwei Zustände haben kann: 0 oder 1.

Nach dem Landauer-Prinzip, das durch das zweite Gesetz der Thermodynamik bestimmt wird, hat eine Berechnung, bei der die Anzahl der Zustände von vier auf nur zwei reduziert wird, einen grundlegenden Energieaufwand. Da ein Computer Millionen solcher Operationen enthält, setzt das Landauer-Prinzip eine grundlegende Grenze für die Energieeffizienz von Computern. Es ist eine Hürde, die wir überhaupt erst einmal erreichen müssen, da unsere Computer bei weitem noch nicht so effizient sind. Wenn wir jedoch soweit sind, könnten Quantencomputer eine Lösung bieten, da sie reversibel sind und die Anzahl der Zustände nicht reduzieren.