Охолодження до абсолютного нуля математично неможливе

Вчені довели третій закон термодинаміки. Доведення цього закону допоможе в багатьох областях науки, в тому числі у квантових обчисленнях.

термодинаміка

Закони термодинаміки, наріжним каменем сучасної фізики, допомагають пояснити, як фізичні величини діють при певних умовах і в певних обставинах. Ці закони в основному пройшли без відповіді, за третій законом. Він був розроблений хіміком Вальтера Нернста між 1906-12. Вчені вже давно поставили під сумнів справедливість цього закону, в якому йдеться:

Ентропія будь-якого чистого речовини в термодинамічній рівновазі наближається до нуля, так як температура наближається до нуля (градуси Кельвіна), або, навпаки, температура (Кельвіна) будь-якого чистого речовини в термодинамічній рівновазі прагне до нуля, коли ентропія прагне до нуля.

І, в недавньому розвитку, дослідники з Університетського коледжу Лондона (UCL) опублікували статтю в журналі Nature Communications, що доводить, що абсолютний нуль не може бути досягнуто (в кінцеве число кроків) в системі, де ентропія не може досягти нуля. За словами одного з членів дослідницької групи, Льюїсом Masanes, "Ми показуємо, що ви не можете насправді охолодити систему до абсолютного нуля з кінцевим кількістю ресурсів, і ми пішли на крок далі ... Потім ми робимо висновок, що неможливо, щоб охолодити система абсолютного нуля за кінцевий час, і ми встановили зв'язок між часом і найнижчою можливій температурі. Це швидкість охолодження ".

прохолодний Наслідки

Ці та інші вчені сподіваються, що це дослідження змусить людей прийняти третій закон термодинаміки більш серйозно. Вони також сподіваються, і вірять, що цей прогрес може мати серйозні наслідки неймовірні. Розуміння охолодження і швидкість, з якою ми можемо насправді круто може сприяти подальшому поточному квантових обчислень досліджень.

Квантові обчислення просунулася незмірно в останні місяці і роки. Деякі з них, як IBM, навіть є свої види на комерціалізацію квантових обчислень (щось багато хто бачив як більше науково-фантастичного фантазії, ніж можливої реальності). Розуміння третій закон термодинаміки і як (і швидкість, з якою відбувається охолодження) може сприяти просуванню цього квантового дослідження ще далі, так як перегрів є основною проблемою в такому високому рівні обчислень.

Список літератури: ScienceAlert - Останні, Nature Communications