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1 :おまとめさんZ :2017/05/18(木) 09:25:00.03 ID:CAP_USER.net
実験に使用した単電子デバイスの構造

NTTは、トランジスタ内でランダムな方向に動く電子(熱ノイズ)を観測し、一方向に動く電子のみを選り分けて電流を流して電力を発生させる“マクスウェルの悪魔”の実験に成功したと発表した。

マクスウェルの悪魔は、物理学者のジェームズ・クラーク・マクスウェルが思考実験として提案したもので、「個々の電子の動きを観測して、一定の方向に動く電子のみを選び出すことができれば電流を生成できる」とした理論。

通常は、外部電源などを用いずに無秩序な熱ノイズから、電流という秩序性を持った動きを生み出すことは熱力学第二法則から不可能とされており、150年以上議論が続けられてきた。

ただ現在では、マクスウェルの悪魔が電子の動きを観測して、その情報を得るさいにエネルギーが必要であり、これが電流を流す電源としての役割を果たし、熱力学第二法則を満たすということがわかってきた。

これは1bitの情報を得るためには一定の量のエネルギーが必要であり、逆に1bitの情報を持っていることによって最大でその量のエネルギーを生み出せることを意味しており、情報とエネルギーを結びつけた情報熱力学へと発展している。

今回NTTは、ナノスケールのシリコントランジスタからなり、電子1個の精度で操作や検出が行なえる「単電子デバイス」を用いて、熱ノイズから電流を生成することに成功。
生成された電流で別のデバイスが駆動することが可能であり、マクスウェルの悪魔の原理を利用した発電が実現できたとしている。

NTTによれば、マクスウェルの悪魔を実現するためには、電子1個の正確な観測が行なえる検出器と、電子を閉じ込めておく箱を正確に開閉できる扉が必要だとしており、同社は電子1つ1つを観測・制御する技術を長年研究してきたという。
これらの機能を1つのシリコン単電子デバイスにまとめあげることで、熱運動する電子を選り分けるマクスウェルの悪魔を証明できたとする。

今回得られた知見は、電子デバイスの消費電力の下限や、分子モーターなどの生体中の微少な熱機関におけるエネルギー変換効率と深く関係しているという。
分子モーターはマクスウェルの悪魔が活躍しており、熱ノイズのランダムな運動を利用しながら適切なタイミングで動作し、高いエネルギー変換効率を実現していると考えられているという。

今後は電子デバイスにおいても、生体の仕組みを利用した高効率な動作の実現を目指すとしている。



http://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/yajiuma/1060103.html

引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.so/scienceplus/1495067100/-1000/1


6 :おまとめさんZ :2017/05/18(木) 09:30:49.57 ID:GIUDgDNT.net
なぜか女神転生を思い出す。



40 : おまとめさんZ :2017/05/18(木) 12:14:21.48 ID:PHbyBIoH.net
>>6
ナカーマw


10 :おまとめさんZ :2017/05/18(木) 09:35:32.66 ID:/q9KL/4y.net
熱から電気を作り出す為にいちいちお湯を沸かさなくてもよくなる。



79 : おまとめさんZ :2017/05/18(木) 16:55:25.72 ID:m+GfEV6A.net
>>10
すげーじゃん


51 :おまとめさんZ :2017/05/18(木) 13:03:23.11 ID:gr8D+uBW.net
マックスウェルの悪魔で永久機関は作れないがなぜ作れないかを
理論的に説明するのは大変なんだよ~。

扉の開け閉めの労力とか観測に労力がでは説明「出来ない」。



74 : おまとめさんZ :2017/05/18(木) 16:20:06.22 ID:2Dk5LCuW.net
>>51
悪魔が次の観測に備えて以前の観測結果を忘れる時に情報が失われて熱が発生すんだよな


84 : おまとめさんZ :2017/05/18(木) 17:59:07.69 ID:aYRj7wFx.net
前ざっと斜め読みして理解諦めた奴だw完成したのかよwww
正直利用方法すらおもいつかねぇw
>>51
そうそれだw永久機関とか中二臭いフレーズで読んでたんだったw


60 :おまとめさんZ :2017/05/18(木) 14:11:51.27 ID:9NGYIznu.net
これなんか意味あるの?
マクスウェルの悪魔が悪魔たるゆえんは無から有を生み出し永久機関を実現できるところにあるので
エネルギーを投入して電子を監視してなんてやってちゃまったく永久機関にならんだろ


67 :おまとめさんZ :2017/05/18(木) 15:37:52.52 ID:49jN9HkI.net
>>60
悪魔の存在こそがエネルギー源でした って落ち
それを今回証明したのでは?


106 :おまとめさんZ :2017/05/18(木) 21:22:01.85 ID:YnWi6WTd.net(3レス)
可逆反応にしても、反応したってことは、反応の前後で
何らかの運動量の変化があったはず。
運動量の変化を
起こすためには必ずエネルギーが必要になると思うよ。



110 : おまとめさんZ :2017/05/18(木) 21:37:12.44 ID:y/Y0tmr9.net(3レス)
>>106
分かってない奴だな。
ここで言ってるのはエネルギー「消費」のことだぞ。



143 : おまとめさんZ :2017/05/19(金) 02:35:49.24 ID:GvE11Oio.net(18レス)
君が彼女と遊園地デートしてエッチできるかどうかは、「熱意」に関わる
熱意があるということは、その未来の可能性(ポテンシャル)に対して、
その実現の可能性が高くなる(エントロピーが低くなる)ということである
つまり、熱意という意志の情報が高ければ高いほど、それが現実化のエネルギーとして変換される


150 : おまとめさんZ :2017/05/19(金) 03:32:08.59 ID:l5D7OPg1.net(2レス)
>>143
結果はその熱意に関わらない
流動的な情報、お互いの思考、環境変化、偶然と呼ばれる情報変化に導かれた奔流へのシンクロ如何が結果として現れるだけ


153 : おまとめさんZ :2017/05/19(金) 03:47:41.74 ID:GvE11Oio.net(18レス)
>>150
シンクロニシティというのは、デコヒーレンスの現象を言い換えただけと言っても
それほど間違っていないはず


155 : おまとめさんZ :2017/05/19(金) 03:56:23.58 ID:l5D7OPg1.net(2レス)
>>153
decoherence
de
coherence


163 : おまとめさんZ :2017/05/19(金) 04:37:36.58 ID:GvE11Oio.net(18レス)
自分で問いを立てて自分でそれに答えていくって
いったいどういうエネルギーとエントロピーの関係なのだよ


175 :おまとめさんZ :2017/05/19(金) 10:09:57.68 ID:5D7WR12q.net
>>163
ZEN is right here.
禅問答

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