En un descubrimiento importante, los investigadores de la Universidad de Nagoya y la Academia Eslovaca de Ciencias en Japón han presentado una nueva visión sobre la interferencia mutua entre la teoría cuántica y la termodina. El equipo muestra que aunque la teoría cuántica no prohíbe naturalmente las violaciones de otras nominaciones termodes, el proceso cuántico se puede implementar sin violar la ley. Este descubrimiento, apareció en Información cuántica de NPJA pesar de su libertad lógica, la armonía entre los dos sectores destaca la coexistencia. Sus resultados abren nuevas vías para comprender las tecnologías cuánticas, como la computación cuántica y los motores nanosicos, para comprender los límites termodénticos.
Este progreso juega un papel importante en la larga búsqueda de la otra ley de la termodidámica, que a menudo se considera la más profunda y secreta en la física. La segunda ley afirma que un empresario, una medida de dolencias en un sistema, nunca disminuye. También establece que un motor operativo no puede producir un trabajo mecánico al eliminar un entorno térmico de un entorno térmico único e indica el concepto de flujo de tiempo indirecto.
A pesar de su papel principal, la segunda ley es uno de los más debates y malentendidos de la ciencia. El enfoque principal de este debate es la contradicción del “Demonio de Maxwell”, que fue sugerido en 1867 por el físico James Clerk Maxwell.
Maxwell imaginó una existencia hipotética, el diablo, que tiene la capacidad de ordenar las moléculas rápidas y lentas en el equilibrio térmico sin gastar energía. Al separar estas moléculas en áreas separadas, el diablo puede marcar una diferencia de temperatura. Cuando el sistema vuelve al equilibrio, se elimina el trabajo mecánico, lo que aparentemente viola otra ley de la termodinámica.
La contradicción ha hecho que los médicos sean interesantes durante más de un siglo, planteando preguntas sobre la globalización de la ley y dependiendo del conocimiento y las habilidades del observador. Las soluciones de paradoja se centran ampliamente en mantener al diablo bajo las leyes termodinámicas como un sistema físico. Una solución propuesta es eliminar la memoria del diablo, que requerirá gastos de trabajo mecánico, que presentará efectivamente otra violación de la ley.
Para descubrir aún más esta tendencia, los investigadores desarrollaron un modelo matemático para un “motor vicioso” conducido por el diablo de Maxwell. La raíz de su enfoque está en la teoría de los dispositivos cuánticos, que se introduce en los años setenta y ochenta para describir las formas más comunes de medición cuántica.
El modelo incluye tres pasos: el diablo mide un sistema objetivo, luego trabaja con él en un entorno térmico y, finalmente, interactúa con el mismo entorno y elimina su memoria.
Usando este marco, el equipo logró una igualdad precisa para el trabajo que el diablo gastó y su trabajo de extracción, en términos de medidas de información cuántica, como la ganancia de información de Van New Numin Entreprion y Grin Wold-Ozawa, mostró. Al comparar estas ecuaciones, obtuvieron un resultado maravilloso.
“Nuestros resultados sugieren que en algunos términos permitidos por la teoría cuántica, incluso después de calcular todos los costos, el trabajo que se ha deducido puede costar más, aparentemente la otra ley de la termodinámica. En violación”, Shantaro Megawawa, un investigador importante en el proyecto, explicado. “Esta revelación fue tan interesante como inesperada, desafiando la suposición de que la teoría cuántica es naturalmente” a prueba de diablo “. Hay esquinas ocultas en el marco donde el diablo de Maxwell aún puede hacer su magia”.
A pesar de estas deficiencias, los investigadores enfatizan que no están en peligro para otras leyes. Hamd Mohammadi dijo: “Nuestro trabajo muestra que, a pesar de estas debilidades ideológicas, es posible diseñar cualquier proceso cuántico para que esté de acuerdo con otra ley”. “En otras palabras, la teoría cuántica podría infringir otras leyes de termodonámica, pero en realidad no es necesaria. Crea una notable armonía entre la mecánica cuántica y la termodiática: siguen siendo libres pero son libres. Básicamente, nunca están sufriendo”.
Este descubrimiento también muestra que la segunda ley no impone fuertes límites en las mediciones cuánticas. Cualquier proceso permitido por la teoría cuántica se puede implementar sin violar los nombres termodos. Al mejorar nuestra comprensión de esta interacción, los investigadores tienen como objetivo desbloquear nuevas posibilidades para las tecnologías cuánticas mientras mantienen los principios eternos de la termodinámica.
“Mostramos una cosa en este artículo que la teoría cuántica está realmente libre de la otra ley de la termoddynomics, lo que significa que puede violar la ley porque no sabe sobre ella”, explicó Francisco Bundinimi. “Y sin embargo, y es igual de importante, cualquier proceso cuántico se puede entender sin violar la otra ley de la termodamica. Hasta que se restablezca el equilibrio termodinámico, se puede agregar agregando más sistema”. Las implicaciones de este estudio están más allá de la física teórica. Implicar los límites termodénticos del sistema cuántico proporciona la base para la computación cuántica y las innovaciones en los motores Nanoskal. A medida que descubrimos el círculo cuántico, esta investigación actúa como un recordatorio de un delicado equilibrio entre las leyes básicas de la naturaleza y la posibilidad de que el desarrollo tecnológico que rompa el suelo.
