本文以新的视角研究了亚稳态中涨落位垒逃逸问题.位垒不是静态的,而是随时间周期振荡,这有利于布朗粒子翻越位垒,我们的结果表明逃逸速率为振荡周期和阻尼系数的非单调变化函数值,系一种逃逸共振现象.本文通过新发展的主方程蒙特卡罗模拟方法,详细研究了这一现象.　　 第二章建立了一种新的数值方法,利用朗之万方程与主方程之间的关系,导出了适用于一般阻尼、一般噪声强度的概率密度跃迁函数。进而给出主方程蒙特卡罗复合抽样技术.利用这一方法可以得到粒子的分布密度函数避免了传统朗之万轨道计数方法引入的粗粒化近似,使得结果更加可靠.　　 第三章解析推导了时间涨落位垒下的鞍点通过概率,结合上一章的主方程方法,按照反应流理论的思想,给出了时间相关的逃逸速率的蒙特卡罗模拟方案,与著名的Kramers速率在位垒慢变情况下相吻合；在快变下,Kramers理论已不再适用,本文的结果显示。在阻尼系数不高,位垒振荡周期较短的情况下,逃逸共振现象会发生.而位垒振荡过快则会阻碍粒子翻越位垒.　　 其次,本文研究了双稳态中的信息消除的降能耗方法以及光钳实验实现方案.以0和1分别代表两态。初始布朗粒子以等概率处于两态中的任意一态；通过某种操作,使粒子100％处以其中一态.这样就完成了对1比特信息的消除.　　 第四章提出了—个双稳态的二维模型,使其中一侧势阱壁抬高,导致实验粒子在操作结束后全部集中到另一侧势阱内,这样就完成了信息消除.在抬高操作的过程中引入耦合的非相关自由度,并在操作结束后退耦,去掉该自由度,使得信息消除的效果与一维模型完全一样.数值结果表明,在引入非相关自由度后,信息消除所产生的耗散功明显降低,在特定温度下,外界做功接近了Landauer理论给出的准静态下限值.此外,本章还设计了—套光钳实验方案,用以具体实现信息消除过程,或作为布朗计算机的模型.同时,数值验证了著名的熵产生涨落定理.　　 第五章对本文工作做了总结,并对未来有待继续研究的相关问题作出展望.