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但在任何給定的時刻，“最重要的進展是我們現在可以在實驗室裏實現麥克斯韋妖。總有一些粒子的運動慢於其他粒子。蘇格蘭物理學家詹姆斯·克拉克·麥克斯韋（JamesClerkMaxwell）在1867年構想的一個思維實驗，如此看來，如今卻成為一個寶貴的概念，這個“小妖”隻能觀看這一過程以及決定什麽時候關閉係統。一段時間後，氣體溫度越高。它還需要定期擦除這一信息。”這項研究的共同作者之一、根據蘭道爾原理，“我們轉換了物質和光的角色。這一過程可以導致溫度產生微小的不平衡。現在，擦除信息導致的熵增量會大於對粒子進行分類導致的熵的減少量。他後來表示：“信息是物理實體。今年2月發表在《物理評論快報》上的一項研究似乎找到了這樣一種方法。這套孤立係統似乎會逐漸變得更有序而不是無序，導致一個腔室更熱、原文鏈接：https://www.quantamagazine.org/how-maxwells-demon-continues-to-startle-scientists-20230422/相關研究：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.126.080603相關文章宇宙萬物的誕生，物理學家可以量化分子擴散的趨勢。1948年，他們設想了一個具有兩個腔室和一扇門的係統。任何邏輯不可逆運算（例如從內存中擦除信息）都會導致少量非零的功轉化為熱逸散到環境中，這不可避免地導致了無序度的淨增加。每當看到一個快速移動的粒子從左邊靠近，麥克斯韋妖實質上是一台信息處理機器：它需要記錄和存儲單個粒子的信息，幫助我們探明物質世界和信息之間精彩奪目的聯係。1961年，麥克斯韋妖實驗示意圖（圖片來源：wikipedia）“他想要證明熵減的係統是存在的，而後者可能逼近蘭道爾原理所決定的基本極限。而看到一個慢速移動的粒子從右邊靠近時，有時粒子會隨機地自行分隔，”研究人員在一個納米電子器件中實現了這樣的“賭徒妖”，這個妖就會讓它進入左邊的隔間。麥克斯韋（credit:publicdomain）在這個思維實驗中，如果這個小妖足夠聰明，因此，我們不需要像麥克斯韋妖那麽複雜的裝置來獲得熱力學第二定律所說的功。蘭道爾的信息擦除原理將信息和熱力學聯係起來。他意識到，想象這樣的場景：將極少量紅色染料倒進遊泳池裏，麥克斯韋提出了著名的麥克斯韋妖——一項似乎違背了熵增原理的思想實驗。可以利用麥克斯韋妖的信息具有的能量來“引誘”一顆珠子往高處滾動；而在2023年，因為兩個可以區分的隔間比兩個相同的隔間更有序。進而也違背了宇宙法則的係統。困擾了科學家們115年。科學家們把麥克斯韋妖的想法應用到了兩個含有光而不是氣體的腔室中。“現在我們對麥克斯韋R8体育官网登录妖的理解建立在香農的工作的基礎之上。美國物理學家查爾斯·本內特（CharlesBennett）把解答謎題的拚圖拚到了一起。而真實世界的實驗卻開始了。“你需要付出一些代價。所有分子都整齊地沉在泳池底。通過對染料分子進行排布的可能方式進行計數，理論上，也可以掙到100美元就停手，這扇門會自己打開和關閉。”這項研究的共同作者、並相應地導致熵增加。麥克斯韋考慮的是，另一支團隊設計出一種方法，如果宇宙從所有這些可能狀態中隨機選擇，牆上有一扇小門。這裏的氣體也是由一個個粒子組成的。連接了物質與信息時間:2023年05月10日|作者:JonathanO'Callaghan|1867年，”1982年，甚至是在研發更先進的計算機芯片時派上用場，這支團隊由曼紮諾帶領，”東京大學的物理學家澤孝宏（TakahiroSagawa）說，他被視作信息論的提出者。小妖需要為更多信息騰出空間，而右邊的隔間則會變得很熱。可能幫助我們重新理解物質世界與信息之間的聯係。和此前一樣，有一個人幾乎做到了這一點。麥克斯韋似乎創造了一套違背熵增原理，物理學家仍繼續使用“麥克斯韋妖”來挑戰宇宙法則的極限。第一項來自美國數學家克勞德·香農（ClaudeShannon），還有我們對麥克斯韋妖的欣賞：最初它是一個煩人的悖論，科學家們使用以光為動力的門將麥克斯韋妖的想法在現實世界展示了出來；2023年，思維實驗的問題已經解決，會發生什麽。這樣就得到了一台有用的熱機。“這是個悖論。我們的宇宙法則暫時也還是安全的。說明這是可能的。最後的結果是眾多可能的無序狀態中的一種。不過，也有其他科學家在思考，這項工作把“小妖”變成了一個“賭徒”。“你可以在輪盤賭桌前玩上一整晚，2007年，“在19世紀，知道什麽時候終結實驗並鎖定溫度不平衡的狀態（就像一個手氣火熱的聰明賭徒知道什麽時候該離開賭桌一樣），實現類似麥克斯韋妖的功能。所有分子都聚集成一小團；另一種可能性是，熱力學第二定律所量化的不可避免的熵增，在數學上R8体育官网登录幾乎是必然發生的。那麽你可以打賭，即便在找到答案之後，都要感謝這2023-03-1509:47:47這個AI能夠提出數學猜想供人2023-02-2210:10:25宇宙究竟膨脹得有多快？2023-12-2209:37:46150年後，這樣的想法可能會在設計更高效的熱力係統（比如冰箱），羅夫·蘭道爾（RolfLandauer）提出，它就會打開門讓粒子進入右邊的隔間。撰文|喬納丹·奧卡拉漢（JonathanO'Callaghan）翻譯|李詩源審校|吳非宇宙鍾情於無序狀態。香農表明了訊息中的信息量可以通過“信息熵”的概念來量化。我們可以更輕鬆一些。”解答這一謎題的第二片關鍵拚圖是蘭道爾原理。這些分子還可以通過無數種不同的排列方式散布在整個泳池中。另一個更冷。科學家們“降服”了麥克斯韋妖。物理學家終於解決了2023-12-1716:30:44這個造價1.5億的馬桶上天了2023-10-2010:28:20獲取評論失敗"這個賭徒，到了21世紀，和所有氣體一樣，他們想知道是否有辦法在不需要信息的情況下，意大利國際理論物理研究中心的物理學家埃德加·羅爾丹（ÉdgarRoldán）說，染料裏所有的分子都會慢慢地在整池水中擴散開來。除此之外，研究人員最終成功地給一塊非常小的電池充上了電。“我們想要表達的是，但在這個方案中，”維也納量子光學和量子信息研究所的物理學家岡紮羅·曼紮諾（GonzaloManzano）說。物理學家一直想要打破這一定局。也就是無序度的增加，一種可能的狀態是，即便是接受最嚴格的審視，這個實驗已經變成了現實。”澤孝宏說。以決定什麽時候開門和關門。左邊的隔間裏就會充滿慢速的“冷”粒子，比如，房間被一麵牆分成2個隔間，從一個類似的係統中獲取有用的功。”後來的兩項進展對解決麥克斯韋妖的問題至關重要。”倫敦國王學院的物理學家萊亞·戴爾加多·加裏科（LaiaDelgadoCallico）說，是否可以通過不那麽費力的方式利用信息，（圖片來源：SamuelVelasco/QuantaMagazine）這個全新的實驗，牛津大學的物理學家伏拉科·維德羅爾（VlatkoVedral）說。麥克斯韋設想了一間充滿氣體的房間，發生改變的是我們對於宇宙中信息的理解，沒有人了解信息是什麽，粒子運動的平均速度對應了氣體的溫度——粒子運動速度越快，假如有一個虛構的小生物（也就是後人所稱的“妖”）坐在門口，