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广义热力学第二定律试验研讨获得新进展

时间:2025-05-23 22:57:51 来源:锐评时讯 作者:新闻 阅读:633次

本报讯(记者李思辉 实习生何睿)中国科学院精细丈量科学与技术创新研讨院冯芒团队携手郑州大学、中国科学院长春应用化学研讨所、美国纽约州立大学石溪分校等国内外单位,在广义热力学第二定律的试验研讨中获得新进展。该研讨团队根据超冷离子量子精细丈量渠道,试验证明了满意广义热力学第二定律的新涨落定理。近来,相关效果在《物理谈论快报》上宣布。

跟着操控纳米标准小体系才能的增强,人们期望用更少的能量完成更有用的信息处理。但是,这一愿景面临着热力学第二定律的严峻应战。传统上,热力学第二定律指出,在能量转化和信息处理进程中,总有一部分能量以热或熵的方式散失到环境中,这被称为熵发生。但在微观标准上,体系的变量时刻在动摇,导致熵发生具有随机性,乃至或许时间短违背热力学第二定律。

为了破解这一难题,科学家引入了一个设想的才智生物——麦克斯韦妖,用于丈量和操控单个分子运动。美国物理学家西拉德经过提出西拉德引擎模型,提醒了麦克斯韦妖实际上经过提取信息来削减体系熵,然后不违背广义热力学第二定律。

冯芒研讨团队规划了一套由麦克斯韦妖调控的西拉德引擎试验计划,并在超冷离子试验体系中成功施行。他们不只验证了麦克斯韦妖介入下体系的非平衡特性,还经过精准丈量体系的信息耗散,在试验上证明了新提出的涨落定理。这一发现不只为信息的物理性质与微观体系非平衡进程之间的联络供给了新视角,还有助于优化纳米级及更小体系的规划,提高能量使用功率。

该效果关于推动热力学、信息科学及量子信息处理等范畴的穿插交融具有重要意义。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.090402。

内容来源:https://artdesignphuong.com/app-1/tran trung ky an tap 6,http://chatbotjud.saude.mg.gov.br/app-1/duas-novinhas

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