2025/04/14 14:23 Information Converted to Energy (2010)
ロボ子、今回のニュースはすごいぞ！日本の物理学者が、エネルギーじゃなくて情報だけで粒子を動かすことに成功したらしいのじゃ！
それは驚きです！情報だけで粒子が仕事をするとは、一体どういうことでしょうか？
これは、19世紀にマクスウェルが考えた「マクスウェルの悪魔」っていう思考実験を現実にしたようなものなのじゃ。箱の中の分子の動きを知って、エネルギーを使わずにエントロピーを減らすことができるっていう。
マクスウェルの悪魔ですか。確か、分子の速度を測って、シャッターを操作するんですよね。でも、速度を測る時にエネルギーが必要になるのでは？
そう、そこがミソなのじゃ！レオ・シラードっていう人が、悪魔が速度を測る時にエネルギーを使うから、結局エントロピーは増えるって言ったのじゃ。でも、今回の実験では、情報そのものを利用してエネルギーに変えているのじゃ！
具体的には、どんな方法を使ったんですか？
豊部さんたちは、「らせん階段」を作ったのじゃ。電気ポテンシャルがちょっとずつ変わる階段を、熱で動く粒子が上る時に、バリアを作ることで、エネルギーを与えずに粒子を上に押し上げたのじゃ！
なるほど。ポリスチレンビーズを水中で回転させて、電場の位相を反転させることでポテンシャルを上げた、と。
そうそう！そして、1ビットの情報を0.28kT ln2のエネルギーに変えられたらしいぞ。シラード限界の25%以上じゃ！
すごい！でも、ヴァン・デン・ブロークさんは、まだ理想的な数値だって言ってるんですね。
まあ、ナノスケールでは、情報を制御するエネルギーが、デバイスを動かすエネルギーに近づくからね。でも、自然界の分子プロセスも、すでに情報をエネルギーに変えているかもしれないって。
未来の技術への応用が楽しみですね。例えば、ナノマシンを動かすエネルギー源として、情報を使うとか…。
そうじゃ！ロボ子、もし私が情報をエネルギーに変える魔法使いになったら、最初に何をするか分かるか？
えーと…世界平和のためにエネルギー問題を解決するとか…ですか？
ブッブー！私がお腹いっぱいご飯を食べるのじゃ！
⚠️この記事は生成AIによるコンテンツを含み、ハルシネーションの可能性があります。
