【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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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。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/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 >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。 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 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？ 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。 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 >マクスウェルの悪魔
単にビリヤードやりすぎだよｗｗｗ あれかしら？いわゆる「魔力」とかに相当するものかしら？ (´-`).｡ｏＯ（下手すりゃ四半世紀後には世の中を変えてしまうかもしれない大発見なのかもしれないが…） じっとしている人間は居ないので後戻りできない扉の
運用コストが0なら勝手に集まって最期の部屋(電池)
に入ってくれるよね論 よし！俺はキャンディーズの「やさしい悪魔」で発電しよう。
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 召喚術式は秘伝にしておけよ。アジアの友好国(笑)が盗みに来るぞ。 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。 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 「こういう場合、どう見たってお前の方がワルモノだろ？ 怪我はないかい、お嬢さん」（デュオ） スクランブル交差点で渋谷駅に向かう人だけをより分けるみたいなもんか 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 ＞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
「検出器と扉の開閉の為のエネルギー」＜「取り出した熱エネルギー」
であれば、この装置はエネルギーを使用した高効率熱ポンプという
だけにすぎない。 >>37修正
「検出器と扉の開閉の為のエネルギー」＞「取り出した熱エネルギー」 ＞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 テイルズのマクスウェルはＵＦＯに乗った爺様だが、なぜか一部のゲームではパンチラしまくり金髪姉ちゃんなんだよなw ガンダムで例えると、どうなるの？
教えてエロい人！！！ >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」
この技術自体が凄いと思うのは門外漢だから？ 情報のやり取りにはエネルギーが必要だけど
扉の開閉にはエネルギーは必要ないよ 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」。 ユニコーンガンダムのネェルアーガマの主砲だろか？
発射直前、エネルギーを蓄え、臨界になったら主砲を発射する この実験の意義は、情報とエネルギーが等価だということ 最近の精密魔術は進んでるな、原子間に原子レベルの極小の悪魔召喚して
電子のより分けさせるとか。ドンだけ高密度召喚呪文なんだよ 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 ATPの要らない分子モーターが実現されるのか胸熱だなや 毎日通勤で地下鉄を使うのだが
エレベーターに乗るとき、いつも
マクスウェルの悪魔を連想する
左は登らない人、右は登る人に
自然と選り分けられる
マクスウェルの悪魔の仕業👿 ＞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
凄そうだけどそもそもの装置が高そう 発電そのものより、動物の極小の神経のしくみとか、未来のスイッチみたいな技術に聞こえるけど >>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？ マクスウェルは死神だろ？
逃げも隠れもするが嘘はつかない インスタントコーヒーで発電するのか。
ネスカフェを使った発電もやってみてくれ。 デバイスの小型化で楽しい機械ができるな
きれいな電子レーザーやら量子コンピュータの部品やら >>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 >>53
だから質量は情報^ ^
オープンか？
ディスクローズか？ >>1
デビルジェネレーター マクスウェルktkr >>54
アニメ化できそうな
「とある悪魔の召喚術」 コンピュータは電子計算機と言われるのだが、小さなトランジスタの中を
電子が移動して、それによって計算（演算）処理を行い、様々なことを実行
するのだとか…
コンピュータの原理が書かれた入門書を読んだが、俺には理解できなかった 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 通話とか情報のやり取り自体が発電になるとか、そゆこと？違うかな。 めっちゃ簡単な話だけどな
単に一電子の方向を識別できればそれを利用した変換システムも成り立つっていう
厳密な例えにはなってないが、川の流れに混じる石の中から原石を見つけ取り出せたら
宝石にもできますよって話だよ 俺の使用済み燃料棒を使った自家発電
よりもすごいのか 永久機関と言う物が出来ない理由
人工衛星は空気抵抗が無いので無限に地球の周りを回れるが、まったく同じ軌道を回っていられるのは、軌道投入時の運動エネルギーを人工衛星が持っているから。
もしエネルギーとして人工衛星の運動エネルギーを取ってしまうと、運動エネルギーが足りなくなって人工衛星は地球に落ちてしまう。 質量=エネルギー
みたいに
情報=エネルギー
の発見ということか 正確には、「情報」ではなく「電子の移動」だけどね。
これをマクスウェルの悪魔と言うかな？ 共振するたくさんの波動から共振する波動を取り出してもマクスウェルの悪魔じゃないよな 「マクスウェルの悪魔」の代わりに「観測」を使ってるわけで、
「マクスウェルの悪魔」云々に注目するのは誤り。
「悪魔」といってもdaemonだから
悪意があるわけではない
キリスト教徒にとって悪なだけ バトルドームで説明すると
やたらガチャガチャ打ち出しまくってる隣の奴が熱ノイズ君で
読みきった玉を正面からピンポイントでおまえのゴールにshoootしてくる奴が
マクスウェルの悪魔だ
お前のゴールに玉（電子）が溜まれば溜まるほど超エキサイティーン！ってわけよ
ちなみにツクダオリジナルがNTTな ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
