Сообщить об ошибке на сайте
URL
Ошибка
Научный прорыв

Физики из Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США продемонстрировали возможность локальных нарушений второго закона термодинамики в квантовых системах. Их работу опубликовали в журнале Nature Scientific Reports.

Второй закон термодинамики утверждает, что энтропия любой физической системы, предоставленной самой себе, постоянно возрастает.

Основой второго закона термодинамики является т. н. Н-теорема (теорема о возрастании энтропии). Наглядной иллюстрацией теоремы является утверждение, что если открыть дверь между двумя комнатами, в одной из которых жарко, а в другой — холодно, температура непременно станет равномерно теплой. В жаркой комнате никогда не станет еще жарче. И хотя сформулирована эта теорема была еще в конце XIX века, фундаментальные физические причины, лежащие в ее основе, остаются неясными и по сей день.

Математические конструкции, обеспечивающие возрастание энтропии, были лишь недавно построены в рамках относительно новой науки — квантовой информатики. «В своей работе мы показали, как эти замечательные математические абстракции связаны с повседневной реальностью», — сказал Валерий Винокур, один из авторов статьи. "Это позволило нам сформулировать квантовую Н-теорему в терминах физически измеримых величин, — сказал Иван Садовский, другой автор статьи.

В статье указывается на определенные состояния, при которых Н-теорема может быть нарушена, и энтропия в короткие сроки может понижаться. Она связана с понятием «демона Максвелла».

В 1867 году физик Джеймс Максвелл описал гипотетический способ нарушения Второго закона: если на двери между жаркой и холодной комнатой сядет некое существо, которое будет пропускать частицы, движущиеся с определенной скоростью. Такое существо было названо «демоном Максвелла».

«Хотя нарушение происходит только в малом масштабе, его последствия заходят далеко, — говорит Винокур. — Оно дает нам платформу для практической реализации квантового демона Максвелла, который позволит создать локальный квантовый вечный двигатель».

К примеру, этот принцип можно применить к «холодильнику», который охлаждается удаленно — то есть энергия, благодаря которой происходит охлаждение, будет браться из другого места, пишет Phys.org.

Другой, менее фундаментальный закон — закон Мура, решили обойти инженеры Университета штата Северная Каролина, создав интегральные микросхемы с хаотичной структурой. С их помощью можно будет выполнять больше задач, используя меньшее количество схем и транзисторов.

Подписывайтесь на наш «Хайтек»-канал в Telegram (нужно перейти по ссылке и нажать кнопку «Join»).

Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 2 раза в день

перейдите по одной из ссылок и нажмите кнопку Join
«Технология CRISPR позволит избежать голода в будущем»
Сельское хозяйство
Бывший глава ФРС Бен Бернанке: «Курс биткойна рухнет»
Криптовалюты
Искусственная поджелудочная с помощью ИИ борется с диабетом
Медицина будущего
В Британии запустят крупнейшую фабрику хранения энергии
Хранение энергии
Google X начала тестировать доставку еды и медикаментов в Австралии
Дроны-курьеры
В МТИ нашли способ снизить стоимость опреснения воды
Чистая вода
Общественное питание
Кимбал Маск: «Производство еды ожидают беспрецедентные инновации»
Verizon запустит первую коммерческую сеть 5G в 2019 году
Переход на 5G
Технологии оказали самое большое влияние на жизнь граждан США
Мнения
Южная Корея обложит криптовалюты налогами
Тренды
Фермы в контейнерах защитят урожай от ураганов
Агроинновации
JPMorgan создаст платежную сеть на блокчейне
Блокчейн
Транспорт будущего
В Пекине запускают первую маглев-линию
Toyota выпустит говорящие и чувствующие беспилотники к 2020 году
Беспилотные автомобили
«В первую очередь, мы изучали компетенции будущего Future Skills»
Кейсы
Соцсети блокируют реальность
Тренды
IoT совершит революцию в сельском хозяйстве
Интернет вещей
На майнинг одного биткойна уходит энергии, как на целый дом за месяц
Криптовалюты
Iron Ox «изобретает» автоматизированное сельское хозяйство
Еда будущего
6 сценариев техноапокалипсиса
Мнения
Идеи
ИИ от Google превзошел людей в обучении ИИ
Космические планы
Ионный двигатель NASA доставит человека на Марс за две недели
Raspberry Pi-Top — модульный ноутбук для начинающих программистов
Тренды
Новый процесс 3D-печати подходит для всех типов спекаемых металлов
3D-технологии
Открытый исходный код сделает протезы доступными и дешевыми
Медицина будущего
«Первое время я толком не понимала, что такое World Skills»
Тренды
В Норвегии могут ввести разовый налог на электромобили
Электромобили
Биохакер учит людей самостоятельно менять свою ДНК
Биоредактирование
Авиация
Spike испытала прототип сверхзвукового пассажирского самолета
«ИИ станет использовать людей как ботов для выполнения своих задач»
Искусственный интеллект
Yamaha представила Motoroid — концепт мотоцикла с ИИ
Электромотоциклы
Власти США одобрили использование робота-хирурга
Медицинские роботы
«Криптовалюты избавят людей от уплаты банковских комиссий»
Криптовалюты
Маск: «Наш корабль сядет на Марс даже при отказе части двигателей»
Космос
«Электрические самолеты появятся не ранее, чем через 15-20 лет»
Мнения
Ураганы привели к буму домашних систем хранения энергии в США
Тренды
Открыт новый метод измерения спинового тока в квантовых материалах
Научные разработки
Shell выкупила крупнейшую европейскую сеть электрозаправок
Электротранспорт
Автономный робот STAR удалил опухоль лучше хирургов
Медицинские роботы
Криптовалюты
В России точно появится крипторубль
К 2019 году Baidu начнет массовое производство автономных автомобилей
Беспилотные автомобили
На World Skills выступит рекордное количество участников из России
Тренды
IBM запускает международные блокчейн-платежи
Финтех
С Gluon создавать нейронные сети будет так же просто, как приложения
Нейронные сети
«Великобритания может возглавить ИИ-революцию»
Искусственный интеллект
Илон Маск признался, что владеет двумя бензиновыми автомобилями
Кейсы
В США строят крупнейшую виртуальную солнечную электростанцию
Чистая энергетика
Virgin Hyperloop One вернет людям радость путешествий
Транспорт будущего
Чистая энергетика
В Исландии запускают станцию, которая превращает СО2 в камень