Az orosz tudósok megtaláltak egy módszert egy olyan kvantumkészülék létrehozására, amely megsérti a termodinamika második törvényét, és hatékonysága gyakorlatilag 100%, mondja a Physics Review A folyóiratban megjelent cikk.
„Bármely hőmotor fűtőkészülékből áll, amely valójában energiaforrás, és egy hűtőből, amelynek feladata a motor működési folyadékának hűtése. A hűtőszekrény csökkenti a motor entrópiáját, és elkerülhetetlenül pazarolja a fűtőtest hőenergiáját. Éppen ezért a hőmotor hatékonysága soha nem éri el a 100% -ot”- magyarázza Andrey Lebedev, a zürichi műszaki egyetem és a MIPT dolgoprudnyi alkalmazottja.
A modern fizika és kozmológia egyik alapja az úgynevezett idő nyíl koncepciója - az a posztulátum, amely az idő világegyetemünkben kizárólag egy irányba halad, a múltból a jövőbe. Más szavakkal, a négydimenziós térben csak egy irányban haladunk az időtengely mentén, és lehetetlen az idő visszatekerése.
A fizika szempontjából ez abban nyilvánul meg, hogy az idő múlásával az univerzum rendellenessége, káosza, egy olyan állapot, amelyet a tudósok entrópiának hívnak, folyamatosan növekszik. Például ez a folyamat abban nyilvánul meg, hogy az Univerzum energia állapota megváltozik. Az az elv, amelyet a tudósok gyakran "a termodinamika második törvényének" hívnak, egy megsemmisíthető szabálynak tekintik az egész világegyetem életét, minden szinten.
Gordey Lesovik és Andrey Lebedev. Fotó: MIPT
Egy évvel ezelőtt a MIPT tudósai - az Orosz Tudományos Akadémia Elméleti Fizikai Intézetének Gordey Lesovik vezetésével - felfedezték, hogy a termodinamika második törvényét megsérthetik kvantum szinten. Ez megnyitotta az utat a híres Maxwell démon kvantum-analógjának létrehozására - egy hipotetikus lényre, amely gyors és lassú molekulákat válogat el.
Ez az ötlet arra késztette a tudósokat, hogy gondolják, hogy az ilyen kvantum "démonok" felhasználhatók egy olyan gép létrehozására, amelynek hatékonysága 100% lesz. Fejlesztésére a tudósok két pár kvbit felhasználását javasolják - az alapvető számítási modulokat és a kvantumszámítógépek memóriacelláit, amelyek kvantumszinten vannak összekapcsolva.
Lesovik és kollégái motorjában lévő kvitek két funkciót látnak el: elnyelik a hőt és lehetővé teszik a felesleges entrópia „teleportálását” a rendszeren kívül, Maxwell démonjának szerepét töltve. Ez lehetővé teszi, hogy az eszköz ténylegesen olyan állapotot érjen el, amely megegyezik egy második típusú örökmozgás gépen.
Promóciós videó:
Valójában ez az eszköz természetesen nem örökmozgásos gép - amint Lesovik elmagyarázza, működéséhez folyamatosan frissíteni kell a „démoni” kviteket, amelyek speciális módon lehűtve tisztítják az entrópia rendszerét. Másrészt, ezt a készüléken kívül is megteszik, ami lehetővé teszi azt mondani, hogy formálisan a termodinamika második törvényét megsértik benne.
Most Lesovik és kollégái ezt a gondolatot a gyakorlatban valósítják meg, egy hasonló örökmozgás gépet hoznak létre szupravezető kviteken - transzmonokon.