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
Стартап Made in Space напечатал радиационный щит прямо на борту МКС
Обитаемый космос
В 2018 году мировая солнечная энергетика прибавит 100 ГВт
Мнения
Глава Ford: «До полноценных робомобилей пока далеко»
Мнения
Искусственная матка будет создана после 2020 года
Идеи
Тренды
Все, что нужно знать про биткойн
Изобретена резина, которая не боится проколов
Новые материалы
Разработан метод стирания страшных воспоминаний
Идеи
Тайвань просит Tesla построить на острове хранилище энергии
Хранение энергии
Военные дроны
Оружейная компания установила на квадрокоптер пулемет
США установили рекорд по числу проданных роботов
Кейсы
Toyota запатентовала невидимые боковые стойки
Автомобили будущего
Солнечные стеклоблоки обещают революцию в строительстве
Идеи
В Казани пройдет IoT World Summit Russia 2017
Тренды
Hyundai представила водородный кроссовер нового поколения
Электромобили
Микроботы с антибиотиками вылечили желудочную инфекцию
Идеи
Nikola Motor займется солнечными панелями в подражание Tesla
Тренды
Fiat Chrysler вошел в консорциум по разработке робомобилей
Беспилотный транспорт
На орбите Земли появятся биткоин-спутники
Биткоины
Ричард Брэнсон: «Государства способны платить людям БОД»
Мнения
Идеи
Гидропонная ферма выращивает 54 тонны томатов в неделю
Китай отказался от строительства угольных электростанций на 150 ГВт
Кейсы
iPhone сможет проводить экскурсии в AR
Тренды
Разработчики приложений для Alexa начнут получать за них деньги
Кейсы
Pelecoin теперь позволяет майнить сразу несколько криптовалют
Криптовалюты
В Швейцарии начнут продавать бургеры из насекомых
Еда будущего
Электромотоциклы
Концерн «Калашников» представил электромотоцикл для полиции
Почему в Японии не боятся роботов, отнимающих рабочие места
Роботизация
Рынок хранения электроэнергии в США вырастет в десять раз к 2020 году
Хранение энергии
На Google Home появились бесплатные звонки по США и Канаде
Тренды
Ученые повысили точность анализа крови на наличие рака
Борьба с раком
Ford представил электрический фургон для DHL
Кейсы
Waymo запатентовала автомобиль с кнопкой вместо руля
Беспилотные автомобили
Гибкий ионистор заменит батареи в фитнес-браслетах
Новые материалы
Криптовалюты
«Биткойн мог бы стать мировой резервной валютой, но не станет»
Пекинский стартап выпустил программируемого робота-гексопода
Робототехника
Чистая энергия
Энергетические стартапы в США продают электромобили по цене Lada Vesta
«Роботы разрушат социум бедных стран и вызовут волну миграции»
Образование будущего
«Квантовый интернет появится к 2030 году»
Мнения
Соцсеть на блокчейне платит пользователям за посты
Идеи
Страховая компания раздаст клиентам смартчасы Apple
Тренды
Tesla установит в домах розетки для электромобилей
Тренды
Стартап создаст самый большой «зеленый» дата-центр в мире
Идеи
RFID-метки сделают дешевле технологии умного города
Умный город
Оксфордские ученые открыли новый метод 3D-печати живых тканей
Идеи
Новая камера оснастит 3D-зрением смартфоны и робомобили
Виртуальная реальность
Эндрю Ын запускает ИИ-фонд на $150 млн
Искусственный интеллект
Изобретен материал, который охлаждает себя сам
Материалы будущего
Samsung запатентовал Galaxy Note со встроенным алкотестером
Тренды
Беспилотный транспорт
Российская компания показала испытания беспилотного комбайна
Кейсы
Лондон станет первым в мире городом — национальным парком
Умные замки LockState заблокировались после обновления ПО
Кейсы
Uber обновил версию своего приложения для бизнеса
Тренды