位元

位元（英語：bit，亦稱二進制位）指二進制中的一位，是資訊的最小單位^[1]。bit是binary digit（二進制數位）的混成詞，由數學家John Wilder Tukey提出（提出時間可能是1946年，但有資料稱1943年就提出了）。這個術語第一次被正式使用，是在香農著名的論文《通訊的數學理論》（A Mathematical Theory of Communication）第1頁中。

位元的次方單位
十進制字首 (SI)			二進制字首 (IEC 60027-2)
名字	縮寫	次方	名字	縮寫	次方
kilobit	kbit	103	kibibit（英語：Kibibit）	Kibit	210
megabit（英語：Megabit）	Mbit	106	mebibit（英語：Mebibit）	Mibit	220（日語：1048576）
gigabit（英語：Gigabit）	Gbit	109	gibibit（英語：Gibibit）	Gibit	230
terabit（英語：Terabit）	Tbit	1012	tebibit（英語：Tebibit）	Tibit	240
petabit（英語：Petabit）	Pbit	1015	pebibit（英語：Pebibit）	Pibit	250
exabit（英語：Exabit）	Ebit	1018	exbibit（英語：Exbibit）	Eibit	260
zettabit（英語：Zettabit）	Zbit	1021	zebibit（英語：Zebibit）	Zibit	270
yottabit（英語：Yottabit）	Ybit	1024	yobibit（英語：Yobibit）	Yibit	280

假設一事件以A或B的方式發生，且A、B發生的概率相等，都為0.5，則一個二進位可用來代表A或B之一。例如：

• 二進位可以用來表示一個簡單的正負
• 有兩種狀態的開關（如電燈開關）
• 電晶體的通斷
• 某根導線上電壓的有無
• 一個抽像的邏輯上的是否

除二進位外，在電腦上常用的還有八進制、十進制和十六進制等進制的八進位、十進位和十六進位等。1位元組由8位元組成。在中文語境中各地稱謂有所不同。

按照熱力學與資訊理論的關係，資訊量和熱力學熵可以換算。

一位元相當於：

${\displaystyle {k\ln 2}{\mbox{ J/K}}}$

這個換算關係有很深刻的物理含義：向一個記憶體存入一位元的資訊會使其熱力學熵降低

${\displaystyle {k\ln 2}{\mbox{ JK}}^{-1}}$

根據熱力學第二定律，環境的熵至少要增加這麼多，即在TK下操作一位元，至少向環境排放

${\displaystyle {kT\ln 2}{\mbox{ J}}}$

的廢熱。這是資訊操作帶來的熵變的理論下限，實際當今最先進的電腦操作一個位元帶來的熵變是該下限的數十億倍。

參見

• 位元率