Aquí hay una interpretación de su pregunta, que puede o no haber querido, pero para la que tengo una respuesta.
Las computadoras son obviamente dispositivos físicos reales y, por lo tanto, pueden ser modeladas por las leyes de la física. Pero no usamos las leyes de la física que serían necesarias para describir una computadora real como modelo de computación porque es demasiado compleja. Para hacer un modelo de cálculo, definimos algo como una máquina de Turing que es lo suficientemente simple como para ser matemáticamente manejable. Sin embargo, ahora hemos desatado el modelo del mundo físico, porque no decimos cómo se construye la máquina Turing o qué fuerzas la impulsan a funcionar.
Entonces, ¿podemos idear algunos modelos simples que capturen el "cálculo", pero cuyas reglas fundamentales son de naturaleza física? Mi respuesta a esto sería revisar las conferencias de Feynman sobre computación: http://www.amazon.com/Feynman-Lectures-Computation-Richard-P/dp/0738202967
Habla sobre muchos sistemas físicos simples diferentes que realizan un cálculo. Por ejemplo, existe el modelo de bola de billar de Fredkin y Toffoli (http://en.wikipedia.org/wiki/Billiard-ball_computer), donde el punto era explicar explícitamente los requisitos de energía y diseñar una computadora que pueda funcionar arbitrariamente muchos pasos para arbitrariamente poca energía. En particular, el capítulo sobre computación reversible tiene muchos de estos tipos de ejemplos.
Pensamos mucho en este problema en mi laboratorio. Por ejemplo, hemos realizado un trabajo sobre lo que significa que las redes de reacción química realicen cálculos: http://www.dna.caltech.edu/DNAresearch_publications.html#DeterministicCRNs y http://www.dna.caltech.edu /DNAresearch_publications.html#ComputationalCRNs
También pensamos en cómo la formación de cristales sembrados puede llevar a cabo el cálculo: http://www.dna.caltech.edu/DNAresearch_publications.html#Simulations , así como tratar de hacer que suceda experimentalmente: http: //www.dna.caltech .edu / DNAresearch_publications.html # OrigamiSeed , y algunos otros trabajos basados en la informática utilizando un fenómeno físico llamado desplazamiento de cadena de ADN: http://www.dna.caltech.edu/DNAresearch_publications.html#DNALogicCircuits