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1: 2017/05/17(水) 20:21:07.06 ID:cUcHPiHH0 BE:498464405-PLT(13611) ポイント特典
【やじうまPC Watch】NTT、“マクスウェルの悪魔”による発電に成功 - PC Watch

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。

http://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/yajiuma/1060103.html
実験に使用した単電子デバイスの構造
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マクスウェルの悪魔による発電。
no title

2: 2017/05/17(水) 20:22:16.15 ID:cUcHPiHH0 BE:498464405-PLT(13611)
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。

3: 2017/05/17(水) 20:22:37.49 ID:rVXXWBjD0
マクスウェルの悪魔って分子じゃなく電子を観測するんだったっけ?

47: 2017/05/17(水) 20:36:52.68 ID:Y/Pll4oh0
>>3
もとはそう

6: 2017/05/17(水) 20:23:31.02 ID:wmVNw9YN0
スターリングエンジンの電気版?

7: 2017/05/17(水) 20:23:32.85 ID:9z0Ho1px0
マック鈴木がどうしたって?

8: 2017/05/17(水) 20:23:45.73 ID:ftHlruoD0
ああ、あれなアレ

9: 2017/05/17(水) 20:24:04.73 ID:0jKHYH4M0
悪魔に惹かれてスレを開いた奴は俺だけじゃないはず

17: 2017/05/17(水) 20:25:41.93 ID:I/fq6woi0
>>9
うん、それそれ

10: 2017/05/17(水) 20:24:10.54 ID:I/fq6woi0
いいアイディアに気付いたもんだな、さすがNTT

何の事か知らんけど

11: 2017/05/17(水) 20:24:30.58 ID:elZgGQqG0
ポール・マッカートニーの名曲か

12: 2017/05/17(水) 20:24:44.10 ID:sT7jpyEF0
もう原発いらねーな

13: 2017/05/17(水) 20:24:46.85 ID://tXTqkH0
(´;ω;`) お腹すいた

15: 2017/05/17(水) 20:25:24.14 ID:hSNCqdhK0
なんで悪魔なんだよ

16: 2017/05/17(水) 20:25:27.70 ID:uS2PV8bG0
どのへんが悪魔なん?

91: 2017/05/17(水) 20:54:28.99 ID:f3zdIk9E0
>>16
まあ妖精と言い換えてもいい

18: 2017/05/17(水) 20:26:16.07 ID:3ZH7zDcy0
(^q^)?

20: 2017/05/17(水) 20:27:18.08 ID:cZEPQcNx0
厨2病患者が大好きな言葉ベスト3
シュレーディンガーの猫
マクスウェルの悪魔

あと何?

25: 2017/05/17(水) 20:30:46.73 ID:I/fq6woi0
>>20
俺的にはなんとか効果とかエフェクトとかが好き

34: 2017/05/17(水) 20:33:00.63 ID:TYMd8jiM0
>>20
普通なら、ラプラスの魔じゃね?

38: 2017/05/17(水) 20:34:22.98 ID:D5TNlpJV0
>>20
ハイゼンベルクの不確定性原理
を推すわ

40: 2017/05/17(水) 20:35:29.45 ID:/E7EAae40
>>20
ラプラスなんだろうけどここはあえて
天使の分け前を押す

63: 2017/05/17(水) 20:44:56.66 ID:nbbiEnuP0
>>20
事象の地平線(event horizon)

78: 2017/05/17(水) 20:49:49.73 ID:/E7EAae40
>>63
シュバルツシルト半径も

80: 2017/05/17(水) 20:50:52.29 ID:JvDxf51Y0
>>20
双子のパラドックス

87: 2017/05/17(水) 20:52:59.35 ID:ftHlruoD0
>>20
カノッサの屈辱

21: 2017/05/17(水) 20:28:08.71 ID:io7rnaB50
なるほど、わからん

22: 2017/05/17(水) 20:28:10.50 ID:P0Ow9dXU0
なんとなく赤い石を持って南へ旅をしたくなった

26: 2017/05/17(水) 20:30:53.74 ID:wg3OHrvh0
これを理解できるネラーは間違いなくいないだろうな

65: 2017/05/17(水) 20:45:32.99 ID:ybCBGzay0
>>26
案外、これに携わってるやつが書き込んでたりするからなぁ

28: 2017/05/17(水) 20:31:17.85 ID:Qo6NPFAG0
なるほどなまったくわからん

35: 2017/05/17(水) 20:33:16.40 ID:ml7e0uFu0
脳がみネウロとかいう漫画を思い出した

41: 2017/05/17(水) 20:35:39.94 ID:H7cn4j4I0
つまり俺達の書き込みなどの情報にはエネルギーが含まれているってこと

42: 2017/05/17(水) 20:35:55.90 ID:wGDJM6Ed0
すげぇ
まったくわからないけど

43: 2017/05/17(水) 20:35:56.30 ID:Dh2VNGS50
プラスです!!
よし通れ

45: 2017/05/17(水) 20:36:05.75 ID:LEUkCjx90
昔ブルーバックスでマクスウェルの悪魔読んだわ
1

101: 2017/05/17(水) 20:58:26.46 ID:DAvD+ko80
>>45
この本読んで感動したのは、
「液体(本では水と焼酎)が混ざり合う理由」を知った時
ほんと目からウロコが落ちた

46: 2017/05/17(水) 20:36:29.42 ID:hA8IJiwB0
なるほどさっぱりわからん

49: 2017/05/17(水) 20:37:37.02 ID:HuTNgcqg0
で・・・閉じた系内の全エントロピーは下がるのですかぁ
ならノーベル賞待ったなしだけど色物系くさすきるな

51: 2017/05/17(水) 20:39:59.03 ID:hA8IJiwB0
>>49
エントロピー下がるってことは
覆水が自ら盆に帰るわけだな

60: 2017/05/17(水) 20:42:58.68 ID:CwodD7f30
>>49
新たな情報を得る際にエントロピーの増加を伴うのだったような

52: 2017/05/17(水) 20:40:08.99 ID:io7rnaB50
画像見てもさっぱりわかんねーよ
ふざけんな

54: 2017/05/17(水) 20:41:15.38 ID:gXnELTF80
熱力学第二法則満たすって言ってんだからエントロピー下がるわけ無いやろ

56: 2017/05/17(水) 20:42:03.95 ID:A44WkHhU0
マクセルの悪魔ならこの間会ったわ

61: 2017/05/17(水) 20:43:40.61 ID:MsxsEiy70
HELLSHINGの司教でアンデルセン神父の教え子だったヤツか

66: 2017/05/17(水) 20:45:34.69 ID:DgVTwP0B0
観測装置が熱くなるな

70: 2017/05/17(水) 20:47:46.18 ID:jVUgMK8m0
厨二が大好きワード

72: 2017/05/17(水) 20:48:01.45 ID:DAvD+ko80
高校生の時にブルーバックスのマックスウェルの悪魔を読んだなあ
面白しろかった

74: 2017/05/17(水) 20:48:46.27 ID:nSiII/rZ0
カッコいい科学の名称

ラプラスの悪魔
マクスウェルの悪魔
デーモン・コア

76: 2017/05/17(水) 20:49:19.91 ID:US+w1jlg0
アルダープに召喚されてダクネスの親父呪ってた奴か

81: 2017/05/17(水) 20:52:17.43 ID:PIcjoRZl0
俺は悪魔の力を手に入れたぞ!

98: 2017/05/17(水) 20:56:17.17 ID:kg9DrTJf0
すごそう






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引用元:http://hayabusa9.2ch.net/test/read.cgi/news/1495020067/