ทีมนักวิทยาศาสตร์ได้สร้างเครื่องยนต์ความร้อนจากอะตอมเดียว สล็อตเว็บตรง แตกง่าย เครื่องยนต์ทำความร้อน เช่น เครื่องยนต์ไอน้ำหรือเครื่องยนต์สันดาปภายใน แปลงความร้อนเป็นการเคลื่อนที่ ในการสร้างเครื่องยนต์ขนาดเล็ก นักฟิสิกส์ Johannes Roßnagel จาก University of Mainz และเพื่อนร่วมงานได้ให้ความร้อนและทำให้แคลเซียมไอออนเย็นลงด้วยสนามไฟฟ้าและเลเซอร์ ทำให้เคลื่อนที่และทำงานเพียงเล็กน้อย พวกเขารายงานผลของพวกเขาใน วันที่ 15 เมษายนวิทยาศาสตร์
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้และเครื่องยนต์ลดขนาดอื่นๆ ใน “ เครื่องยนต์ขนาดเล็กพิเศษโค้งงอกฎข้อที่สองของเทอร์โมไดนามิกส์ ”
ข้อมูลมีอยู่จริงแม้ในระบบควอนตัม การศึกษาแนะนำ
ข้อมูลอาจดูเหมือนไม่มีตัวตน เนื่องจากเราลืมหมายเลขโทรศัพท์และวันเกิดได้ง่ายเพียงใด แต่นักวิทยาศาสตร์บอกว่ามันเป็นเรื่องจริง และถ้าการศึกษาใหม่ถูกต้อง มันก็ใช้ได้กับระบบควอนตัมด้วย
แม้ว่าหน้าของข้อความหรือสตริงของบิตจะดูเหมือนถูกลบอย่างง่ายดายด้วยการกดปุ่ม แต่การทำลายข้อมูลมีผลกระทบทางกายภาพที่จับต้องได้ ตามหลักการที่ Rolf Landauer นักฟิสิกส์เสนอในปี 2504 การลบข้อมูลเกี่ยวข้องกับการเพิ่มขึ้นของเอนโทรปีหรือความผิดปกติ ส่งผลให้มีการปล่อยความร้อนออกมาจำนวนหนึ่งสำหรับแต่ละบิตที่ถูกลบ แม้แต่คอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพที่สุดก็ยังปล่อยความร้อนออกมาเมื่อทำการขัดข้อมูลอย่างไม่สามารถย้อนกลับได้
หลักการนี้ได้รับการยืนยันจากการทดลองสำหรับระบบที่เป็นไปตามกฎฟิสิกส์คลาสสิกที่คุ้นเคย แต่ภาพยังคงคลุมเครือสำหรับระบบกลไกควอนตัม ซึ่งอนุภาคสามารถอยู่ในหลายสถานะพร้อมกัน และชะตากรรมของพวกมันอาจเชื่อมโยงกันผ่านกระบวนการพัวพันของควอนตัมที่น่ากลัว
ตอนนี้ทีมนักวิทยาศาสตร์รายงานวันที่ 13 เมษายนในProceedings of the Royal Society Aว่าหลักการของ Landauer มีอยู่แม้ในภูมิทัศน์ควอนตัมที่ป่าเถื่อน นักฟิสิกส์ John Bechhoefer จากมหาวิทยาลัย Simon Fraser ในเมือง Burnaby ประเทศแคนาดา ผู้ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยกล่าวว่า “โดยพื้นฐานแล้วสิ่งที่พวกเขาทำคือทดสอบ [หลักการนี้] ด้วยวิธีที่มีรายละเอียดและเชิงปริมาณมาก” “และพวกเขากำลังแสดงให้เห็นว่าสิ่งนี้ทำงานในระบบควอนตัม ซึ่งเป็นขั้นตอนที่สำคัญจริงๆ” การทดสอบหลักการของ Landauer ในขอบเขตควอนตัมอาจมีความสำคัญต่อการทำความเข้าใจขีดจำกัดพื้นฐานของคอมพิวเตอร์ควอนตัม Bechhoefer กล่าว
เพื่อตรวจสอบหลักการของ Landauer นักวิจัยใช้ระบบสาม qubits ซึ่งเป็นรุ่นควอนตัมของบิตที่พบในคอมพิวเตอร์ทั่วไปซึ่งทำจาก trifluoroiodoethylene ซึ่งเป็นโมเลกุลที่มีอะตอมของฟลูออรีนสามอะตอม นิวเคลียสของอะตอมฟลูออรีนทั้งสามนี้มีคุณสมบัติควอนตัมที่เรียกว่าสปิน “สปิน” นั้นสามารถหมุนตามเข็มนาฬิกาหรือทวนเข็มนาฬิกา โดยมีวัตถุประสงค์เดียวกันกับ 0 หรือ 1 สำหรับบิตมาตรฐาน
qubit แรกซึ่งนักวิจัยเรียกว่า “ระบบ”
มีข้อมูลที่จะลบ ตามหลักการของ Landauer เมื่อข้อมูลถูกลบ ความร้อนจะถูกสร้างขึ้นและพลังงานจะไหลไปยัง qubit ที่สอง หรือที่เรียกว่า “อ่างเก็บน้ำ” เช่นเดียวกับที่นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์สามารถดำเนินการกับบิตในคอมพิวเตอร์ทั่วไปได้ (เช่น การบวกหรือการลบตัวเลข) นักวิจัยสามารถใช้การดำเนินการกับคิวบิตของฟลูออรีนได้โดยใช้คลื่นวิทยุเพื่อปรับแต่งการหมุนของนิวเคลียร์
นักฟิสิกส์ Lucas Céleri จาก Federal University of Goiás ในบราซิล ผู้นำทีมวิจัยกล่าวว่าการวัดระบบควอนตัมนั้นค่อนข้างยุ่งยาก “ในโลกควอนตัม ทุกครั้งที่คุณวัดระบบ คุณโต้ตอบกับมัน” ด้วยเหตุนี้จึงเปลี่ยน ดังนั้นนักวิจัยจึงใช้วิธีแก้ไข ควิบิตที่สามเชื่อมต่อกับอ่างเก็บน้ำ และสามารถใช้วัดความร้อนที่เกิดขึ้นโดยไม่ต้องบดบังคิวบิตที่สนใจ
เมื่อนักวิจัยลบข้อมูล พวกเขาพบว่าความร้อนถูกสร้างขึ้นตามที่คาดไว้จากหลักการของ Landauer พวกเขาดูที่ค่าเฉลี่ยของการวัดหลายค่า เนื่องจากความผันผวนของควอนตัมหมายความว่าการทดลองครั้งเดียวไม่จำเป็นต้องสอดคล้องกับหลักการ Seth Lloyd นักฟิสิกส์ควอนตัมจาก MIT กล่าวว่า “เป็นการสาธิตหลักการของ Landauer ในระบบควอนตัมได้ดีมาก ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยนี้
แต่นักวิจัยบางคนแนะนำว่ายังมีงานอีกมากที่ต้องทำ นักฟิสิกส์ Jukka Pekola จากมหาวิทยาลัย Aalto ในฟินแลนด์และ Jonne Koski จาก ETH Zurich ได้เขียนไว้ในอีเมลว่า “เป็นการทดลองที่ดำเนินการอย่างรอบคอบด้วย qubits ที่มีปฏิสัมพันธ์กันสามตัว” แต่ในการทดสอบหลักการของ Landauer แบบดั้งเดิม อ่างเก็บน้ำจะไม่ใช่ควิบิตเดียว แต่เป็น “อ่างความร้อน” ขนาดใหญ่ที่มีอนุภาคจำนวนมาก นักวิจัยจึงต้องคำนึงถึงเอนโทรปีเพิ่มเติมที่เกิดขึ้นจากแหล่งกักเก็บอนุภาคเดี่ยว ขั้นตอนต่อไป Pekola และ Koski คือการตรวจสอบ qubit ที่มีปฏิสัมพันธ์กับอ่างเก็บน้ำที่ประกอบด้วยอนุภาคมากขึ้นเพื่อทำการทดสอบหลักการของ Landauer ในระดับควอนตัมแบบธรรมดา
แต่การทดลองอื่นๆ ไม่ได้ใช้เทคโนโลยีเดียวกับ DAMA นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ทฤษฎี Katherine Freese จากมหาวิทยาลัยมิชิแกนใน Ann Arbor กล่าว “ไม่มีคำอธิบายอื่นใดที่ใครๆ ก็คิดได้ นั่นคือเหตุผลที่ว่าทำไมมันถึงน่าสนใจจริงๆ” การทดลองที่จะเกิดขึ้นเร็วๆ นี้น่าจะปิดประตูความลึกลับในไม่ช้า โดยการค้นหาสสารมืดโดยใช้โซเดียมไอโอไดด์อย่างที่ DAMA ทำ: การทดลอง ANAIS ในห้องปฏิบัติการใต้ดิน Canfranc ในสเปน การทดลอง COSINE-100 ที่ห้องปฏิบัติการใต้ดิน YangYang ในเกาหลีใต้ และ การทดลอง SABER ซึ่งวางแผนไว้สำหรับห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ใต้ดิน Stawell ในออสเตรเลีย สล็อตเว็บตรง แตกง่าย / ซีรีย์จีน พากย์ไทย
