Fizycy potwierdzili nieodwracalność termodynamiczną w systemie kwantowym

Kategorie: 

Źródło: Batalhão, ©2015 American Physical Society

Fizycy po raz pierwszy przeprowadzili eksperyment który potwierdził, że procesy termodynamiczne w systemie kwantowym są nieodwracalne. Odkrycie to będzie mieć wpływ na rozwój komputerów kwantowych i innych kwantowych technologii informacyjnych.

 

 

Nieodwracalność na poziomie kwantowym wydaje się raczej oczywista dla wielu z nas, gdyż możemy to zwyczajnie zaobserwować w naszym makroskopowym świecie. Jednak dla fizyków nie jest to takie proste ponieważ mikroskopowe prawa fizyki są odwracalne i nie da się odróżnić czy dany proces przebiega normalnie czy też odwraca się (przykład: śnieg po stopieniu zamieni się w kałużę i to jest normalny przebieg, ale kałuża zamieniająca się w śnieg będzie już procesem odwrotnym).

 

Nowe badania wykazują że choć systemy kwantowe powinny być odwracalne, to jednak w rzeczywistości takie nie są. Naukowcy w swoim eksperymencie mierzyli zmiany w entropii, występujące po zastosowaniu oscylującego pola magnetycznego na atomach węgla-13, które umieszczono w chloroformie. Najpierw użyli impulsu pola magnetycznego aby zmienić spin jądra atomów węgla, a następnie próbowali przywrócić go do poprzedniego stanu. Chcieli sprawdzić, czy proces ten jest odwracalny.

 

Naukowcom nie udało się tego dokonać. Impulsy magnetyczne stosowano tak szybko, że spiny zostały wyprowadzone z równowagi. Pomiary spinów wykazały, że entropia w izolowanym systemie rosła, więc kwantowy proces termodynamiczny był nieodwracalny.

 

Fizycy wyjaśniają, że mikroskopijne prawa są odwracalne tylko dlatego iż zaczynają się od "prawdziwego procesu równowagi, dla którego produkcja entropii znika w każdym momencie". Przygotowanie takiego idealnego stanu początkowego w systemie fizycznym jest niezwykle skomplikowane a stany początkowe wszystkich obserwowanych procesów nie są w prawdziwej równowadze, dlatego prowadzą do procesów nieodwracalnych.

 

Współautor badania Mauro Paternostro z Queen's University powiedział, że przeprowadzone doświadczenie pokazuje nieodwracalny charakter dynamiki kwantowej, ale nie określa eksperymentalnie czym jest to właściwie spowodowane na poziomie mikroskopowym i co określa początek strzałki czasu. Dodał, że pozyskana wiedza na temat termodynamiki na poziomie kwantowym zostanie wykorzystana w przyszłości do opracowania wysoko wydajnych technologii kwantowych.

 

 

Wiadomość pochodzi z portalu tylkonauka.pl

 

 

Źródło: http://tylkonauka.pl/wiadomosc/fizycy-potwierdzili-nieodwracalnosc-termodynamiczna-w-systemie-kwantowym

Ocena: 

Nie ma jeszcze ocen
Opublikował: John Moll
Portret użytkownika John Moll

Redaktor współpracujący z portalem zmianynaziemi.pl niemal od samego początku jego istnienia. Specjalizuje się w wiadomościach naukowych oraz w problematyce Bliskiego Wschodu


Komentarze

Portret użytkownika Medium

Nie znam się na fizyce, ale

Nie znam się na fizyce, ale poniższe zdanie jest dla mnie nielogiczne:

Quote:
Fizycy wyjaśniają, że mikroskopijne prawa są odwracalne tylko dlatego iż zaczynają się od "prawdziwego procesu równowagi, dla którego produkcja entropii znika w każdym momencie".

Jakoś niepołączalne wydaje mi się zestawienie pojęcia i entropii i jejże produkcji. Pachnie mi to destrukcją do sześcianu.
 
 

Portret użytkownika wyzdro

Wydaje mi się ze jazda do

Wydaje mi się ze jazda do tyłu samochodem nie spowoduje zwiększenia ilości paliwa w baku.Raczej ten proces nie jest odwarcalny .Muszę poszujać orginalnego artykułu bo z tego opisu wunika że naukowcy dostarczali energii do układu i dziwili się że entropia rośnie ??? Jakoś nie chce mi się wierzyć że ustawiając stałą polaryzację i obniżając temperaturę układ nie powróci do stanu początkowego.

Portret użytkownika czepialski

Poza nagłówkiem, reszta

Poza nagłówkiem, reszta artykułu to bełkot. Tłumacz (a może i autor) nie za bardzo wiedzą o czym piszą. Żałosne. Po co dotykać tematów, o któych nie ma się pojęcia. Nie lepiej napisać o kolejnej dziurze w ziemi? Wink Biggrin

Portret użytkownika Expat

Z każdym dniem powtwierdza

Z każdym dniem powtwierdza się teza, że wszystko co nas otacza jest rodzajem doskonałego filmu, odtwarzanego na zasadzie hologramu. Cały wszechświat jest wyłącznie zapisem binarnym, który jest odtwarzany w nieskończoność. W zasadzie pozostaje kwestia, w jakim celu ten zapis powstał? Wszystko co się wydarzy już było a my na nic nie mamy wpływu. Wystarczy rozważyć kwestię "prawdopodobieństwa" wyrzucenia reszki przy rzucie monetą. Prawdopodobieństwo jest w cudzysłowie celowo, bowiem określenie to jest właściwe do badania potencjalnych rozwiązań, wówczas gdy nie znamy, bądź nie jesteśmy w stanie przetworzyć wszystkich składowych. Z matematycznego punktu widzenia wynosi ono 50% ale tak naprawdę, jeśli ma wypaść reszka to wypadnie, bo wszystkie składowe takie jak np siła rzutu, podmuchy wiatru, ciężar monety itp aż do setek tysięcy czynników, które już wystąpiły, łącznie z zamiarem przeprowadzenie eksperymentu były przesądzone dawno temu, tak dawno jak początek filmu, który oglądamy jednocześnie w nim grając. Definicja przeznaczenia nabiera innego wymiaru...

Strony

Skomentuj