Oamenii de știință ruși au găsit o modalitate de a crea un dispozitiv cuantic care încalcă a doua lege a termodinamicii și are o eficiență de aproape 100%, potrivit unui articol publicat în revista Physics Review A.
„Orice motor de căldură este format dintr-un încălzitor, care este, de fapt, o sursă de energie și un frigider, a cărui sarcină este răcirea fluidului de lucru al motorului. Frigiderul scade entropia motorului și inevitabil pierde o parte din energia termică din încălzitor. De aceea, eficiența unui motor termic nu ajunge niciodată la 100%”, explică Andrey Lebedev, un angajat al Universității Tehnice din Zurich și MIPT din Dolgoprudny.
Unul dintre fundamentele fizicii și cosmologiei moderne este conceptul așa-numitei săgeți a timpului - postulatul că timpul în Universul nostru se mișcă exclusiv într-o singură direcție, din trecut în viitor. Cu alte cuvinte, ne deplasăm printr-un spațiu în patru dimensiuni într-o singură direcție de-a lungul axei timpului și este imposibil să „retrimitem” timpul înapoi.
Din punct de vedere al fizicii, acest lucru se manifestă prin faptul că, în timp, tulburarea, haosul universului, o stare pe care oamenii de știință o numesc entropie, crește constant. De exemplu, acest proces se manifestă în modul în care se schimbă starea energiei Universului. Principiul, pe care oamenii de știință îl numesc adesea „a doua lege a termodinamicii”, este considerat o regulă de neîntrerupt care guvernează viața întregului univers la toate nivelurile.
Gordey Lesovik și Andrey Lebedev. Foto: MIPT
În urmă cu un an, oamenii de știință de la Institutul de fizică și tehnologie din Moscova, sub conducerea lui Gordey Lesovik, de la Institutul de fizică teoretică al Academiei Ruse de Științe, au descoperit că a doua lege a termodinamicii poate fi încălcată la nivel cuantic. Aceasta a deschis calea creării unui analog cuantic al faimosului demon Maxwell - o creatură ipotetică care sortează molecule rapide și lente.
Această idee i-a determinat pe oamenii de știință să creadă că astfel de „demoni” cuantici pot fi folosiți pentru a crea o mașină a cărei eficiență va fi de 100%. Pentru dezvoltarea sa, oamenii de știință propun să folosească două perechi de qubits - module de calcul elementare și celule de memorie ale calculatoarelor cuantice, interconectate la nivel cuantic.
Qubits-urile din motorul lui Lesovik și colegii săi îndeplinesc două funcții - absorb căldura și permit „teleportarea” excesului de entropie în afara sistemului, jucând rolul demonului lui Maxwell. Aceasta permite dispozitivului să obțină efectiv o stare echivalentă cu o mașină de mișcare perpetuă de al doilea fel.
Video promotional:
De fapt, desigur, acest dispozitiv nu este o mașină perpetuă de mișcare - așa cum explică Lesovik, pentru funcționarea sa este necesar să actualizați constant „demonizantele”, care curăță sistemul de entropie prin răcirea lor într-un mod special. Pe de altă parte, acest lucru se realizează în afara dispozitivului în sine, ceea ce ne permite să spunem că, în mod formal, a doua lege a termodinamicii este încălcată în interiorul său.
Acum, Lesovik și colegii săi pun în aplicare această idee în practică, creând o mașină perpetuă de mișcare similară bazată pe cabluri superconductoare - transmisii.
