NTT、「マクスウェルの悪魔」を利用した発電に成功したと発表 50
ストーリー by hylom
悪魔的な電力 部門より
悪魔的な電力 部門より
あるAnonymous Coward曰く、
NTTが、トランジスタ内でランダムに動く電子から一方向に動く電子のみを選り分けることで電流を流し、電力を得る実験に成功したという（NTTの発表、PC Watch、Nature Communications掲載論文）。
トランジスタ内でランダムに動く電子は熱ノイズとも呼ばれている。このようにランダムに動く粒子を観測し、特定の動きをする粒子のみを選別することは「マクスウェルの悪魔」と呼ばれており、実現が困難な問題とされていた。
今回発表された実験結果では、トランジスタ内の電子の動きを観測し、そこからある一方向に動く電子のみを選別する、まさにこのマクスウェルの悪魔を実現するものとなる。具体的には、ナノスケールのシリコントランジスタを電子を選別する「扉」として使用し、抵抗の変化で電子の動きの観測したという。
マクスウェルの悪魔というと温度差を作り出すという印象があるが、「シラードのエンジン」の項が今回のケースと思われる。昨年1月にフィンランド・アールト大学が製作したものとの違いは、NTT版においては発電が可能ということのようです。
まさか生きている間にマクスウェルの悪魔が現実世界で実現されるとは思ってもみませんでした。量子コンピュータも実現してますし、この先どんな未来になるのか童心にかえってワクワクしてきました
これも似た感じのものか (スコア:4, 参考になる)
固体中で熱を特定の方向に流し、一点に集めることに成功 [jst.go.jp]
特定のエネルギーを持つ量子をコントロールするわけだし。
前も話題になりましたよね (スコア:3)
中央大と東大、「マックスウェルの悪魔」を実験により実現 [2010/11/19]
前のはビーズの移動（位置エネルギー）、今回のは発電（電気エネルギー） (スコア:2)
前に話題になった中央大と東大の実験はブラウン運動を観測して粒子に階段を登らせ、情報を位置エネルギーに変換できることを示したもののようです。粒子の大きさ（プラスチックビーズと電子）、実際にエネルギーを取り出せたというのが違いでしょうか。
中央大と東大、「マックスウェルの悪魔」を実験により実現 [mynavi.jp]
宗行研: Maxwellの悪魔の実現 [chuo-u.ac.jp]
> まさか生きている間にマクスウェルの悪魔が現実世界で実現されるとは思ってもみませんでした。
タレコミのこの感想については、前（2010年）ので実現済と言えるので、的を外していると言えそうです。
マクスウェルの悪魔も食わなきゃ働けない (スコア:2)
量子学のエキスパートによる一連のツイート
https://twitter.com/hottaqu/status/864978594518384640 [twitter.com]
https://twitter.com/hottaqu/status/865001687768891393 [twitter.com]
https://twitter.com/hottaqu/status/865003072258416640 [twitter.com]
https://twitter.com/hottaqu/status/865004156091678720 [twitter.com]
https://twitter.com/hottaqu/status/865005720609083393 [twitter.com]
ツイートは眺めたけど非常に難しくてワケわかりませぬ (^^;
どうやら、量子的もつれ状態にある情報を測定すると
必ずもつれ状態が破壊されてしまいますが、その際に
エネルギーが発生します。このエネルギーを使って
ドアを閉じることで一方向に誘導するって話なんだとか。
# "Maxwell's Demon"派と "Maxwell's Daemon"派がいるのね
Re:マクスウェルの悪魔も食わなきゃ働けない (スコア:2)
# ドラえもん派はないのか(´・ω・`)ショボーン
そんだけ
M-FalconSky (暑いか寒い)
Re:マクスウェルの悪魔も食わなきゃ働けない (スコア:1)
そのツイートは量子テレポーテーションの話してるだけで関係ねーじゃん。
the.ACount
Re: (スコア:0)
ちっちゃい弁を使った潮力発電みたいなもんだろかと勝手に思ってましたが、
とても難しい理論を駆使しているという雰囲気の片鱗はそれとなく理解できたので良かったです。
Re: (スコア:0)
魔術師界隈ではDemonは悪魔、Daemonは使い魔と使い分けてますね、
この場合Daemonの方が合っているのでしょうか。
Re: (スコア:0)
Daemonは守護神だろ。某唯一神教では唯一神以外で神を自称するものはすべて悪魔だから悪魔を表す単語になったというだけで
電子1個の世界 (スコア:2)
これで熱雑音に悩まされない素子が出来てくれるとうれしいなぁ....
今までのノイズのために観測できなかったものが見られるとか、
超低エネルギーで長距離伝送できるとか。
もっと遠くの宇宙が見られるようになるかなぁ。
電子1個の世界なので、発電には遠いかもしれないけど楽しみです。
Re: (スコア:0)
それ出来ると凄いけれど、今の対策は冷やす事だよね？
で、冷やすとエネルギーが低下して制御も出来なくなって、
で、結局、何も変わらないようなｗ
CPU微細化できるかな？ (スコア:2)
発電はともかく電子１個単位で制御できるって事は
CPU等のリーク電流問題の解決に繋がるのかな？
専門外なので生半可な知識での理解だけど、ようはトンネル効果があるから
チップが微細化できないのだよね。
このNTTので「強いエネルギーを持つ電子」が検出できるなら
そいつを何らかの手段で取り除いて「ゲートを越えられない程度の
エネルギー」を持つ電子だけにしぼってチップに流してあげれば・・・？
もちろんその制御の分に余計な電力が必要だろうから
実際エネルギー消費量によっては仮に実現できてとしても実用は厳しい、
とかになるかもね。
Re: (スコア:0)
PC程度の世界では意味はないけれどスーパーコンピュータークラスの馬鹿でかいチップなら全く意味がない事はないかもね。
ポテンシャル差が原因のリーク電流については抑える事ができる。
現時点ではポテンシャル差によるリーク電流の方が多いから、これで完璧に均一な電子だけで演算できれば3nm位まではいける。
といっても抵抗とかあるので相当難しいことに変わりはないが、金原子を1列に並べたら抵抗が1+1+1+...=1になるとかいう解釈困難な現象も観測されているから不可能と言い切らない方がいい。
それより先は不確定性原理によるリークが優勢になるし回路を流れる電流より不確定性原理でリークしてゆく方が多くなる。
それを防ごうにも不確定性原理がなぜどのようにして起こるのかが説明できないと話が始まらないから、とりあえず11次元の世界を直接観測できるようになってから要相談ですね。
まあそれより量子コンピュータを実用化する方が早いから半導体型コンピュータはそこで終焉かな。
永久機関にならないだけで (スコア:1)
可能は可能なんだ
理屈はそうだけどほんとに作るとはびっくり
Re:永久機関にならないだけで (スコア:2)
永久機関じゃなければ悪魔じゃない気がしてたが
飯を食う悪魔でも悪魔なのか…
Re: (スコア:0)
きっとあくまでじつじなのですよ
Re: (スコア:0)
悪魔は召還するだけでも生贄やら供物やらがいる。なんかお願いするとまた生贄や供物を要求してくる。
そんないめーじ。
Re:永久機関にならないだけで (スコア:1)
使役するときには要求されず、使役した後(記憶を消すとき)に要求してくるあたりも悪魔的だと思いました
Re:永久機関にならないだけで (スコア:1)
Re: (スコア:0)
？
悪魔って前もってちゃんと「後でコレコレを要求するからね」と言うものだとされていますが…。
Re: (スコア:0)
そんなホワイトな悪魔、俺の持ってるいやらしい本には出てこない･･･
Re:永久機関にならないだけで (スコア:1)
おかしいですね。
私の持っている資料だと、女性型悪魔が契約を有耶無耶にされてあれこれするのが多いのですけど。
Re: (スコア:0)
昔から悪魔って契約的には相当にホワイトだろ。
対して人間のブラック度と来たら。
Re:永久機関にならないだけで (スコア:1)
Re: (スコア:0)
女悪魔があとでコスプレを要求だって？
Re: (スコア:0)
永久機関かという誤解を生みそうなので、プレスリリースとかでそうじゃないんだというのを、
もうちょっと念入りに説明した方が良いんじゃないかと思った。
発電は発電なんだけど、エネルギー的に損をする電力発電だとはっきり言っちゃうとか。
その上で、エネルギー的には損をしても、こんな良いことがあるんだよ、というような具合に。
Re: (スコア:0)
そもそも世の中の発電は全て当てはまるだろ
＞エネルギー的に損をする
損をする元が、太陽の核融合だったり長年かけて作られた原油だったりする訳だけど
これは何をもとに発電するのかよくわからん
Re: (スコア:0)
電子の状態を観測するために電力が必要。この電力より少ない電力が発電される。
Re: (スコア:0)
電力でモーターを回して発電機から電力を得るようなもんだな。
Re: (スコア:0)
電動発電機は実際に使われていたりしますけどね
電動発電機
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E5%8B%95%E7%99%BA%E9%9B%BB%E6%A9%9F [wikipedia.org]
Re: (スコア:0)
>そもそも世の中の発電は全て当てはまるだろ
それは分かってて、「マクスウェルの悪魔」発電がそれじゃないものなの？って誤解を解けよって話でしょ、おじいちゃん。
悪魔を利用 (スコア:0)
黒魔法か？
Re: (スコア:0)
危ないですね。バチカンからエージェントを呼んで対処してもらうべき案件です。
Re:悪魔を利用 (スコア:2)
> バチカンからエージェント
ひふみん？
Re: (スコア:0)
易素子ストは、出番まだかな
Re: (スコア:0)
> ひふみん？
王手飛車取り！（ｿｯﾁｼﾞｬﾅｲ
Re: (スコア:0)
最年少でプロ棋士になってデビュー後18連勝で羽生まで倒したとかフィクションだったら荒唐無稽過ぎて却下
Re: (スコア:0)
スペイン宗教裁判？
どこからか何かを借りてる (スコア:0)
星新一的な何か。
Re: (スコア:0)
デビルアローは超音波だし、デビルビームは熱光線だし、
電子的なのは何だろう。
Re: (スコア:0)
デビルイヤーは内耳で電子的な何かをしているかも。
Re: (スコア:0)
後はラプラスの鬼を手に入れれば、全知全能(ジ・
オールマイティー)になれますね。
Re: (スコア:0)
俺の股間の悪魔も発電力あるで
これて最新技術でも量子力学が関係してるわけでもないのでは？ (スコア:0)
エネルギー量の大きい電子とエネルギー量の小さい電子の拡散電流の速度差を利用してシリコン上のボルテックスチューブのような構造で分けて
それで電位差が生じたとかそんな感じでは？
昔高温の空気分子と低温の空気分子を特殊な構造のフィルタに通すことで分けて電気を使わずに温度を下げるクーラーの研究とか読んだことがあるし
Re:これて最新技術でも量子力学が関係してるわけでもないのでは？ (スコア:1)
そういう大雑把な方法じゃなくて、電子1個を観測して選り分けてる。
回路の写真見ると電子観測はトランスの原理なのかなー？
どっちにしろ量子力学は関係ないな。
the.ACount
Re: (スコア:0)
論文とは言わないので、せめてNTTのプレスリリース読んだら？
何が課題だったかと、何を作って実現したか書いてますよ。
いまさら驚かない (スコア:0)
NTTが悪魔を使役したからといって驚く人なんかいるのか？
あ、データとか付かないただのNTT?それなら・・・
Re: (スコア:0)
社畜とか妖精とか言われるならまだしも、悪魔とは心外です。
これでも一生懸命生きているんです。
Re: (スコア:0)
アブラハムの宗教に悪魔呼ばわりされるのはむしろ誇るべき。
https://srad.jp/comment/3214120 [srad.jp]
電子一個の観測事態が、電子のエネルギー・ポジションの高い位置に押し上げている。 (スコア:0)
一見では驚かされる実験だが、よくよく考えると、電子一個がポテンシャル分布の中央
に置かれた狭い領域に電子が存在することを検出する作業自体が「電子のエネルギー・
ポジションの高い位置に押し上げている」。
測定する前は、量子力学的には電子は広がって熱運動している状態だ。それをポテン
シャル場の狭い位置に局在させる作業を、電子の検出で行わせている。
こんなことは NTT の実験をやっている連中は気付いているとも思う。しかし それを説
明に入れないのは人を馬鹿にしている感じがして気に入らない。