Физики показали, что учет квантовых эффектов делает перевод информации в энергию еще эффективнее, чем считалось ранее. Работа пока не принята к публикации, но ее препринт доступен на сайте Корнельского университета. Кратко о результатах исследования пишет блог издания Technology Review.
Авторы рассмотрели один из вариантов известного мысленного эксперимента, предложенного Джеймсом Максвеллом еще в 1867 году. Принципиальным нововведением физиков являлся учет в опыте квантового эффекта запутывания.
Суть эксперимента Максвелла, который с первого взгляда опровергает второе начало термодинамики, заключается в следующем. Пусть у нас есть две емкости с газом, разделенные перегородкой. В начале эксперимента температура в емкостях одинакова, то есть средняя скорость движений частиц газа равна. По Максвеллу, некий демон, знающий о скоростях движения каждой молекулы, может по своему усмотрению временно открывать отверстие в перегородке, пропуская в одну емкость только быстрые частицы, а в другую - только медленные. В результате, температура в одной из емкостей станет больше, чем в другой. По законам термодинамики такое не может произойти самопроизвольно.
Парадокс объясняется тем, что информацию, который обладает демон, тоже необходимо учитывать в термодинамических расчетах. В данном случае источником энергии, разделяющей газы, становится сама информация о скоростях частиц. Таким образом, демон фактически переводит свои знания о системе в энергию. При этом в цельной системе (включающей в том числе и самого демона) и закон сохранения энергии, и второй закон термодинамики строго выполняются.
В новом виртуальном эксперименте физиков в двух емкостях были не обычные частицы, а квантово запутанные между собой. Измерив скорость только одной из таких частиц, можно получить информацию и о другой. Если все частицы в эксперименте попарно запутаны, это означает, что демону потребуется провести в два раза меньше измерений, чем в случае с классическими частицами. Авторы провели статистические расчеты, учитывающие этот эффект, и показали, что при этом увеличивается эффективность работы такого устройства-демона.
Ранее другая группа физиков сконструировала устройство, имитирующее работу демона Максвелла и переводящее информацию в энергию. Подробнее об этом эксперименте можно прочитать здесь.
По материалам lenta.ru
Другие новости по теме
Легкоатлеты добыли для России золото и две бронзы Лондона
Олимпийский турнир лучниц выиграла кореянка Ки Бо Бэ
Василий Мосин завоевал бронзу на стрелковом стенде
Грузинский борец сбежал из Олимпийской деревни от кулаков замминистра спорта
Российские рапиристки обеспечили себе серебро Лондона
Путин приехал на Олимпиаду поддержать дзюдоистов и гимнасток
Гребцы открыли счет золотым медалям Новой Зеландии, ЮАР обошла РФ
Дзюдоист Тагир Хайбулаев - в полуфинале Олимпиады
Китайская бадминтонистка обвинила организаторов Игр в разрушении ее мечты
Тренеры стрелков не думают об отставке после возможного провала на Олимпиаде
Ларисе Латыниной не позволили вручить Фелпсу рекордную медаль
Борьбу за золото в теннисе продолжают только Шарапова, Кириленко и Петрова
Российские гандболистки проиграли хорваткам на Олимпиаде
Венгр Гюрта доплыл до олимпийского золота с мировым рекордом
Саблистка Софья Великая сразится с кореянкой за золото Лондона
Японец Учимура - олимпийский чемпион в гимнастическом многоборье
Смотрите также: В мире, Бизнес, Общество, Искусство, Авто, Hi-Tech, Здоровье, Путешествия, Вокруг света, USA, Россия | |
|