Hatena::Groupraysci

霊賽

犀 2 Tw 霊際 KY Q Oj S © C Pj Pe() about
一覧 近コメ 近トラ SI QWERTY 系統変遷 Sholes特許 ETC -A VTM QPA TQ QLOOKアクセス解析
広島長崎原爆の威力、それぞれ67, 88TJ(TNT 16, 21kt) asking 原発や人為廃熱による温暖化の可能性→人熱
 | 

2012-06-02

:2010/11月11日 世界初!情報のエネルギーへの変換に成功 理論上の存在「マクスウェルの悪魔」を実験により実現

| 21:15

新着ニュース | 中央大学

実験の概念図。粒子は上にステップしたり下にステップしたりするが、勾配があるので、平均的には階段を下る(a)。粒子の後ろに壁を置くことで階段を上らせる(b)

研究チームは、新規に開発した実験系を用い、このようならせん階段状ポテンシャルを回転ブラウン粒子に加え、リアルタイム制御システムを構築、実際に粒子を勾配に逆らって登らせることに成功した。さらに、測定で得た情報量と粒子が得たエネルギーを精密に測定することにより、情報をエネルギーに変換できることを示した。この際の変換効率は約30%であり、このような情報エネルギー変換が新規の理論によって支配されていることを示した。


制御方式を改善することで、今回の研究によって得られた30%の変換効率をさらに高めることが可能だとの見方を示している。

中央大と東大、「マックスウェルの悪魔」を実験により実現 | マイナビニュース

熱揺動からエネルギーを取り出す、、なんか自然エネルギー利用にも似てきちゃってるがなあ、、

ってか、場が冷却される?ってか 上段にある粒子の運動エネルギーは??ようわからん。


等温過程にあるってことが味噌? ヘルムホルツの自由エネルギーを使っているってことは この場合 環境からの熱供給を受けているってことじゃ?



Maxwell悪魔の実現  宗行英朗

ここでは我々の研究室の鳥谷部さん,宗行,と 東京大学大学院 理学系研究科の沙川さん,上田先生,佐野先生の共同研究となった,Toyabe, Sagawa, Ueda, Muneyuki, and Sano, “Experimental demonstration of information-to-energy conversion and validation of the generalized Jarzynski equality”, Nature Physics (DOI: 10.1038/NPHYS1821)の前半部分に相当する内容について紹介します.


トムソンの原理
1つの熱源から吸収した熱をすべて仕事に変えることは,それ以外に何の変化も残さずにすることは不可能である.


HP_Fig_2.gif 何かマックスウェルの悪魔と同じようなことをして粒子を低い位置から高い位置にうごかす,物理学の言葉で表すと粒子にポテンシャルエネルギーを与える,ことを目標にしました.

ここでマックスウェルの悪魔が使った情報は気体分子の速度に関する情報でしたが,私たちは粒子の位置を情報として取り入れることにしました.そしてマックスウェルの悪魔は一ヶ所にとどまって,扉のところにたまたまやってくる気体分子を通したり通さなかったりしたわけですが,私たちの場合は,たまたま高いところに上った粒子,ミクロの世界では粒子は激しい熱揺らぎをするのでたまには高いところに上ることがあるのです,の後ろに後戻りできない仕切を入れていくことにしました.マックスウェルの悪魔は一ヶ所にいて多数の粒子を仕分けして温度の高低を作ったのですが,私たちは一つの粒子を追いかけてその後ろに仕切を入れることにより,その粒子を高いところに持っていこうというわけです(図2).

仕切は粒子の後ろに入れるだけですから,直接その仕切で粒子を叩くわけでもなく結局マックスウェルの悪魔と同じように,粒子に関する情報を得てその粒子のポテンシャルエネルギーを上げようと言うわけです.


これは一見,最初に述べたトムソンの原理を破っているように見えるのですが,それはビーズの位置の情報をエネルギーを使って測定したからできたのです.測定に要したエネルギーも含めて考えれば熱力学第2法則は破れていません.このようにしてビーズの位置情報によって,外から加えたエネルギー以上のエネルギーをビーズに持たせたという意味でこの実験は情報からエネルギーの変換を行ったということが言え,マックスウェルの悪魔の実現にもなっているわけです.またビーズに直接力を加えずに熱揺らぎを利用して動かしたという点で画期的なものです.

宗行研究室 - Maxwell’s_Demon

(情報を燃やして というか、)戻り止め板をタイミングよく差し込む制御をするのためのビーズ位置情報を得るためにエネルギーを投入して ビーズ位置エネルギーの増加を得る。 その効率は この機関の場合 30%だかとどっかに、、


no title
アクセス制限中です | ログ速

日経サイエンス 2011年8月号

マクスウェルの悪魔あらわる!

編集部から一言

マクスウェルの悪魔」をご存知ですか? 140年前に提唱された思考実験で,物理学的に非常に深い内容を秘めているため,多くの研究者がその謎に挑んできました。そして最近,日米の研究グループがそれぞれ独自に工夫を凝らした手法マクスウェルの悪魔を実現することに成功したのです!

no title
 | 

このページの起こり

タイプライターに関して、
ブラウンコーパス全文一式を打鍵したときに 隣接するタイプバーが連続打字される機会の頻度を キーボードのキー配列をいろいろに変えた想定で計算、などしてみてます、。その際に、噛ませるフィルターとして、母音の扱いとか、数字段と上段 中段と下段の組合せでタイプバスケット上に割り付ける効果とか、A DFGHJKLM を残すとか、、低頻度文字組に着目するとか、、の効果が いかほどのものなのか、、