1: 2017/05/18(木) 09:25:00.03 ID:CAP_USER
実験に使用した単電子デバイスの構造
http://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1060/103/01.gif

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。

続きはソースで

http://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1060/103/02.gif
http://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1060/103/03.gif
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/yajiuma/1060103.html
images (1)


引用元: 【情報熱力学】NTT、「マクスウェルの悪魔」を使った発電に成功 ©2ch.net

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3: 2017/05/18(木) 09:27:14.07 ID:/G1k/m68
何億使ったんだろ?

4: 2017/05/18(木) 09:27:34.03 ID:4x5GYcXR
こりゃ、すげー

7: 2017/05/18(木) 09:31:16.50 ID:CTQoDJ1f
>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」

この時点で既に理解できない。

137: 2017/05/19(金) 01:26:52.74 ID:s9LbEjzX
>>7
流石にそこは理解しろよw
電気を扱う装置は大量の電子を使うものが大半
これを小型化していくと理論限界は当然電子一つになるってだけ
水に例えると水分子一つで動作する水車のようなもの

8: 2017/05/18(木) 09:32:21.26 ID:G1FOG/tY
それをやってエントロピーを下げても
それを含む系ではエントロピーが増えてるのが
悪魔の悪魔たる所以w

102: 2017/05/18(木) 21:06:13.80 ID:yIc1ccGo
>>8
情報取得と操作にエネルギーがかからない、という錯誤なんだよね?

136: 2017/05/19(金) 00:27:12.32 ID:u+dMB3o0
>>8
そりゃエントロピーは増大して行くからな。
部分を切り抜いたところでどうしようもない

186: 2017/05/19(金) 12:45:38.48 ID:9AhWr3/y
>>8
俺は数学者で統計力学は専門ではないが、厳密にはそれはよくわかってないと思うよ
時空全体で見て、つまり非平衡系や遠平衡系を含めてエントロピーがどういう変化を辿るのか

9: 2017/05/18(木) 09:32:58.34 ID:+KkKqNbM
つまり廃熱の廃熱の廃熱で発電できるくらい効率的なデバイスが作れるってこと?

10: 2017/05/18(木) 09:35:32.66 ID:/q9KL/4y
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: 2017/05/18(木) 16:55:25.72 ID:m+GfEV6A
>>10
すげーじゃん

11: 2017/05/18(木) 09:41:08.24 ID:2sDf9fyG
体温で発電でけんのか?

12: 2017/05/18(木) 09:42:57.31 ID:nkZrpSHQ
加入権返せドロボー

13: 2017/05/18(木) 09:44:03.45 ID:cGKGI9fS
この「NTTのマクスウェルの悪魔」は
良く知られている熱力学のマクスウェルの悪魔とは
別物なので
うっかりしないようにしましょう

15: 2017/05/18(木) 09:46:41.64 ID:8CGQylVw
あれかしら?いわゆる「魔力」とかに相当するものかしら?

19: 2017/05/18(木) 10:18:18.87 ID:e5MGh1Bm
遂に永久機関が発明されたのか。

22: 2017/05/18(木) 10:26:21.97 ID:Va6yLbqg
モルモットの車輪みたいなのの軸に発電機つけて、
中でマクスウェルの悪魔を走らせるんだろ?

子供の頃やったよ

24: 2017/05/18(木) 10:33:05.21 ID:n7qoxWcv
情報熱力学って初めて聞いたな。
純粋数学で物理法則を書き換えて推進…なんてSFネタを思い出したわ。

25: 2017/05/18(木) 10:36:44.83 ID:H5FapML6
リチウム充電池などでマクスウェルの悪魔になっているんだけど

26: 2017/05/18(木) 10:46:30.96 ID:QTKVRuqC
悪魔が過労死しそう

35: 2017/05/18(木) 11:28:36.91 ID:khB/0ojH
事象の地平線にギリギリにバケツを投げよう
エネルギーが取り出せるはずだ

41: 2017/05/18(木) 12:21:44.68 ID:6a1O7Jau
>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


これらを動かすためにエネルギーが必要w

43: 2017/05/18(木) 12:26:35.70 ID:NKoUQOuG
冷房にも使えるな

45: 2017/05/18(木) 12:30:37.46 ID:QXHT3hZz
これ恐ろしくスゴいんじゃ?

50: 2017/05/18(木) 13:03:04.02 ID:edi8i9og
原子力電池に使える?

51: 2017/05/18(木) 13:03:23.11 ID:gr8D+uBW
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: 2017/05/18(木) 16:20:06.22 ID:2Dk5LCuW
>>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: 2017/05/18(木) 17:59:07.69 ID:aYRj7wFx
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: 2017/05/18(木) 14:11:51.27 ID:9NGYIznu
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: 2017/05/18(木) 15:37:52.52 ID:49jN9HkI
>>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?

59: 2017/05/18(木) 14:08:44.90 ID:sXB+pv5z
悪魔使って発電とかこき使いすぎ