Rusijos mokslininkai rado būdą sukurti kvantinį prietaisą, kuris pažeidžia antrąjį termodinamikos dėsnį ir kurio efektyvumas yra beveik 100%, teigiama žurnale „Physics Review A“paskelbtame straipsnyje.
Bet kurį šilumos variklį sudaro šildytuvas, kuris iš tikrųjų yra energijos šaltinis, ir šaldytuvas, kurio užduotis yra aušinti variklio darbinį skystį. Šaldytuvas sumažina variklio entropiją ir neišvengiamai eikvoja dalį šiluminės energijos iš šildytuvo. Štai kodėl šilumos variklio efektyvumas niekada nepasiekia 100 proc. “, - aiškina Andrejus Lebedevas, Ciuricho techninio universiteto ir MIPT (Dolgoprudny) darbuotojas.
- „Salik.biz“
Vienas iš šiuolaikinės fizikos ir kosmologijos pamatų yra vadinamosios laiko strėlės samprata - postulatas, kad laikas mūsų Visatoje juda išskirtinai viena kryptimi, iš praeities į ateitį. Kitaip tariant, mes judame per keturių matmenų erdvę tik viena kryptimi išilgai laiko ašies, ir neįmanoma „atsukti“laiko atgal.
Fizikos požiūriu tai pasireiškia tuo, kad laikui bėgant visatos sutrikimas, chaosas, būklė, kurią mokslininkai vadina entropija, nuolat auga. Pavyzdžiui, šis procesas pasireiškia tuo, kaip keičiasi Visatos energijos būsena. Principas, kurį mokslininkai dažnai vadina „antruoju termodinamikos dėsniu“, laikomas nesulaužoma taisykle, reglamentuojančia visos visatos gyvenimą visais lygmenimis.
Gordey Lesovik ir Andrey Lebedev. Nuotrauka: MIPT
Prieš metus Maskvos fizikos ir technologijos instituto, kuriam vadovauja Gordey Lesovik, iš Rusijos mokslų akademijos Teorinės fizikos instituto mokslininkai atrado, kad antrasis termodinamikos dėsnis gali būti pažeistas kvantiniame lygmenyje. Tai atvėrė kelią garsaus demono Maksvelo kvantinio analogo sukūrimui - hipotetiniam padarui, kuris rūšiuoja greitas ir lėtas molekules.
Ši idėja paskatino mokslininkus susimąstyti, kad tokie kvantiniai „demonai“gali būti naudojami kuriant mašiną, kurios efektyvumas bus 100%. Jo plėtojimui mokslininkai siūlo naudoti dvi poras kvbitų - pradinius skaičiavimo modulius ir kvantinių kompiuterių atminties ląsteles, sujungtas kvantiniu lygiu.
Lesoviko ir jo kolegų variklyje esančios kvotos atlieka dvi funkcijas - sugeria šilumą ir leidžia „teleportuoti“perteklinę entropiją už sistemos ribų, atlikdamos Maksvelo demono vaidmenį. Tai leidžia įrenginiui iš tikrųjų pasiekti būseną, prilygstančią nepertraukiamam antrosios rūšies judesio aparatui.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Tiesą sakant, šis prietaisas nėra nuolatinio judesio mašina - kaip paaiškina Lesovikas, jo veikimui būtina nuolat atnaujinti „demoniškas“kvitas, kurios valo entropijos sistemą jas specialiai aušindamos. Kita vertus, tai atliekama ne pačiame įrenginyje, o tai leidžia pasakyti, kad formaliai antrasis termodinamikos dėsnis vis dėlto yra pažeistas.
Dabar Lesovikas su kolegomis įgyvendina šią idėją praktikoje, sukurdamas panašų nuolatinio judesio aparatą, pagrįstą superlaidžiomis kvbitomis - transmonu.