【難しい話】NTT、“マクスウェルの悪魔”による発電に成功　物理学者のマクスウェルが思考実験として提案した理論 [無断転載禁止]©2ch.net

**的井圭一 ★ 【特別重大報道】©2ch.net** · 2017/05/18(木) 02:35:51.79

実験に使用した単電子デバイスの構造
http://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1060/103/01.gif

　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。

　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。

http://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1060/103/02.gif
http://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1060/103/03.gif

詳細はソース先で
【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 2017年5月17日 17:19
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/yajiuma/1060103.html

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/20(土) 19:03:13.99

>>814
ニコラテスラの何かを読んだから？

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/20(土) 19:19:48.66

>>815
いや、ただの直感。予備知識０。

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/20(土) 19:20:42.81

>>814
40年前にも電子レンジはあっただろ。

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/20(土) 19:52:09.65

>>814
百年以上遅いよｗ

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/20(土) 21:20:54.62

電気抵抗器の両端には、その抵抗器が置かれた環境温度による「熱雑音」による
起電力が生じている。それを整流することで電力が（弱いながらも）
取り出せる。実際、そうやって温度を計測測定する装置があるのだ。

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/20(土) 21:22:41.65

>>814

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/20(土) 21:29:52.44

だんだん現実味を帯びてきたな
この宇宙がホログラムでできているという仮説が

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/20(土) 21:47:16.00

整流器とどう違うん？

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/20(土) 21:51:15.07

>>熱ノイズから電流を生成することに成功。

錬金術レベルの冗談ｗ　ナノスケールでの起電が実現できたと言いたいのなら、完全に的を外したｗ

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/21(日) 10:32:10.44

なるほど
サッパリ分からんwww

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/21(日) 10:36:49.85

まずは100の電源からその何倍もの電源量の仕事ができる電子機器
が作れる可能性があるって事でOK？

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/21(日) 12:01:59.29

>>825
むしろ、エネルギーを取り出す用途には使えないことが確定したってことだろ。
ただ働きしてくれる悪魔を連れてこない限り、電子を選別するために使うエネルギーが、
選別したことで発生するエネルギーよりはるかに大きいことがわかった。

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/21(日) 12:40:42.80

>>75
熱力学もわからん

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/21(日) 13:02:08.84

このような回りくどい事しても熱量保存される自然の摂理が凄い。
やっぱりこの世界はシミュレータなんじゃ無いの？

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/21(日) 13:10:09.60

たった１個の分子を走らせるサーキットレース競技があるけど
そういう分子レベルで操作する分子マシーンの動力源として使えるかな

生体内でも化学反応で電子交換は当たり前に存在するわけだし
そうなると体内の半永久機関とか常時センサの動力源に利用できる

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/21(日) 13:12:29.05

>>827
熱力学はわかるだろ
偏微分さえできれば

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/21(日) 13:42:25.34

>>829
その電子1個が走ったことで生じる電力より、電子を走らせるための電力が小さくて済むならな。

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/21(日) 16:03:08.06

http://blog-imgs-26.fc2.com/m/o/n/mongaeoyomo/IMGP2887_convert_20080721190001.jpg
http://dic.pixiv.net/a/%E3%82%A8%E3%83%B3%E3%83%AA%E3%82%B3%E3%83%BB%E3%83%9E%E3%82%AF%E3%82%B9%E3%82%A6%E3%82%A7%E3%83%AB
マクスウェルと聞くとこの人が思い浮かぶ

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/21(日) 16:41:56.81

保存の法則が守られてるというのが、マクスウェルの悪魔だろ?
効率があがるだけで、無尽蔵のエネルギーとかおもってるのは間違いのはず。

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/21(日) 16:43:07.74

>>821
この宇宙を設計した神様が居るんだろうな

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/21(日) 16:53:53.18

これトンネルで入ってきた電子検出して逃がしてるだけじゃん
だいたい電位差あったら電流流れるに決まってるだろ
なんで図1に電池が入ってるんだよ
電池がないところから電流を起こさないと意味ないだろバカかNTT

2017/05/21(日) 16:55:34.62

.
　　　　（　;´Д`）￣"⌒ヽハァハァ　　”情報”が　”熱エネルギー”を持つ　って　事だろう　　　
　　　／）ヽ'　／　　、ヽ　　　　　　
　　/　 --‐　'　　　　/￣￣￣￣/　　　　
　　!　　、　　ヾ　 /　 FM-V　　/　　　　　
　　!　　ノヽ、_,　'｀/　　　　　　　/

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/21(日) 16:59:36.69

シュレーディンガーの猫
とどっちが凄いの？

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/21(日) 16:59:43.64

テスラの空中送電もよろしく

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/21(日) 17:02:50.83

>>6
ナノマシーンへの活用とか、生体組み込み通信機器に使える。

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/21(日) 17:07:22.46

マクスウェルの悪魔による、じゃなくてマクスウェルの悪魔によらない発電に成功したんだよな?
この記者馬鹿なの?

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/21(日) 18:22:08.57

>>1
支那畜が来るぞー
逃げろー

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/21(日) 19:49:28.22

>>837
シュレディンガーの猫は何もすごくない。
放射性物質と一緒に箱に閉じ込められた被害者。
動物愛護団体が抗議しないのが不思議なくらいの残虐行為。
でも、マクスウェルの悪魔は人類の役に立ついいやつ。

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/21(日) 19:55:23.56

おまいらの記憶をエネルギーに変える時が来たのかw　どうせ大した思いでもないのだから、おまいらの記憶何て全部エネルギーに変えちゃえよw

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/21(日) 19:57:52.90

電子の大きさのｺﾋﾞﾄさんが居て仕事すれば出来ると言うことだな。ｺﾋﾞﾄに飯食わせてこき使えばよい。

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/21(日) 20:10:33.90

こりゃノーベル賞だな
しこしこ日米の部品使って
グーグルのOSのっけただけの
パクリスマホ作ってる中韓じゃ到底無理

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/21(日) 20:16:08.88

いや、これでノーベル賞はねえよ

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/21(日) 22:06:08.05

悪魔の復活。

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/21(日) 22:09:08.51

永久機関ｷﾀｰ。。。

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/21(日) 22:11:00.24

温度が下がるから、エアコンにも使える

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/21(日) 22:15:19.91

カセットテープのマクセルってマクスウェル

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/21(日) 22:27:13.16

情報熱力学
ピラミッドや特定の図形が持つと言われるパワーを説明できるんじゃね？

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/21(日) 22:33:10.81

>>66
秀逸なレスなのに

若者には分からんか

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/22(月) 10:29:35.97

ああ、あれがついにこうなったのか
昔から可能性はあると俺は思ってたけど・・・

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/22(月) 11:29:21.60

？

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/22(月) 15:05:01.16

さすが電電公社様

**あぼーん** · NG

あぼーん

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/22(月) 17:05:01.62

なお実用化には数十年掛かる見込みである。

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/22(月) 19:29:11.90

>>857
実用化は永久にできないよ。
出力エネルギーより入力エネルギーの方が大きいんだから、実用化する意味がない。

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/22(月) 19:30:03.15

俺はインスタントコーヒーは飲まん

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/22(月) 19:31:50.97

悪魔への報酬が電気代よりも高くつくわな

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/22(月) 19:36:29.78

必要なエネルギーは割と任意なのかな？

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/22(月) 19:37:42.45

>>858
これは適当なエネルギーが電気に変わるって意味なので。

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/22(月) 19:42:40.94

死ぬぜ！
俺を見たやつは、みんな死んじまうぞ！

**名無しさん＠１周年** · 2017/05/22(月) 19:59:32.15

バカな開発者がパラドキシカルな表現使えば話題になるだろうとバカな野心を抱いたせいで、このネタ完全に STAP 扱いｗ