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依頼スレの233,238@おっおにぎりがほしいんだなφ ★ :2010/11/16(火) 14:55:06 ID:???
世界初「情報をエネルギーへ変換することに成功」
理工学部教授
宗行 英朗と助教 鳥谷部 祥一が記者会見を行いました

去る11月11日、後楽園キャンパスにて、東京大学と共同で研究成果に関する記者会見を行いました。発表者は以下の通りです。

中央大学理工学部
教授 宗行 英朗(物理学科)
助教 鳥谷部 祥一(  〃  )
東京大学大学院理学系研究科
教授 佐野 雅己(物理学専攻)
教授 上田 正仁(  〃  )
博士課程 沙川 貴大(  〃  )

19 世紀から150年もの間議論されてきた、「マックスウェルの悪魔」と呼ばれる科学史上の重要な概念があります。今回、サブミクロンスケールでの極めて精密な加工技術と、リアルタイムでの正確な制御システムを組み合わせ、これまで理論上の存在であった「マックスウェルの悪魔」を、世界で初めて実験により実現しました。
これにより、観察から得た「情報」を用いて「エネルギー」を取り出すこと、すなわち「情報をエネルギーへ変換できること」を実証しました。

本研究成果は、英国の科学誌 Nature Physics誌に掲載されます
(11月14日オンライン版に掲載)。
また、「掲載される論文の中でも特に価値が高いもの」として、News&Viewsに取り上げられることが決定しています。

ソース:中央大学ニュースリリース
http://www.chuo-u.ac.jp/chuo-u/news/contents_j.html?suffix=k&mode=top&topics=12513
Nature Physics
Experimental demonstration of information-to-energy conversion and validation of the generalized Jarzynski equality
http://www.nature.com/nphys/journal/vaop/ncurrent/full/nphys1821.html
◇実験の詳細などはこちらをご覧ください
記者会見詳細資料(pdf)
http://www.chuo-u.ac.jp/chuo-u/pressrelease_files/kouho_926d762ef5d729c7544d1276739468c5_1289788403.pdf


4 :名無しのひみつ :2010/11/16(火) 14:58:24 ID:Oc0r2kl/
    何この黒魔法

6 :無しのひみつ :2010/11/16(火) 14:59:38 ID:I61XuoXM
    よく分からんが
    俺の秘蔵エロ動画集もエネルギーになるの?

20 :名無しのひみつ :2010/11/16(火) 15:09:15 ID:/SuvifKZ
    エロ情報でオチンポが立つようなもんか

7 :名無しのひみつ :sage :2010/11/16(火) 15:00:44 ID:gn/HkN1N
    世界が滅亡するのだけはわかった

18 :名無しのひみつ :2010/11/16(火) 15:06:50 ID:8KrJKt1f
    俺の盗まれた日記とまったく同じ内容で唖然としている

21 :名無しのひみつ :sage :2010/11/16(火) 15:10:04 ID:P8R8L73G
    厨二病くせえww

26 :名無しのひみつ :sage :2010/11/16(火) 15:16:30 ID:insaqPnr
    >>21
    充分に発達した科学技術は、厨二病と見分けがつかない


29 :名無しのひみつ :2010/11/16(火) 15:19:35 ID:Dt3bqp5k
    悪魔の存在を実証したんかい。

31 :名無しのひみつ :sage :2010/11/16(火) 15:21:00 ID:7CG/h5sX。
    >>29
    そう。悪魔として動作する装置を作っちゃった。


49 :名無しのひみつ :sage :2010/11/16(火) 15:32:35 ID:dajSFmFR
    今回出来た悪魔の意味するところを3行で説明すると

    コーヒーとミルクを混ぜてカフェオレ作る(エントロピー増大)
    悪魔がコーヒー分子とミルク分子を分離する(コップ内のエントロピー減少)
    悪魔の脳みそがカフェオレの3倍ぐらい大混乱。(全体のエントロピーは増大)

32 :名無しのひみつ :2010/11/16(火) 15:21:59 ID:v8izOwBq
    長い呪文詠唱でEFBを放つみたいなもんか?
    詠唱破棄できるやつの凄さがわかるな

33 :名無しのひみつ :2010/11/16(火) 15:22:20 ID:0tMV2MPa
    PDFファイル読んだけど意味不明だった
    わかりやすく教えてエロイ人

39 :名無しのひみつ :2010/11/16(火) 15:24:11 ID:hbYn22Hh
    >>33
    >わかりやすく教えてエロイ人


    新聞がケツ拭き紙になるようなもんじゃね?

35 :名無しのひみつ :sage :2010/11/16(火) 15:23:15 ID:hgryuLXv
    すごいことなのはわかるがさっぱりわからん

30 :名無しのひみつ :sage :2010/11/16(火) 15:20:01 ID:cQhQis9G
    粒子の動きを観測しながら場のポテンシャルを操作すると
    実験後の粒子のエネルギーが操作によって得られるエネルギーの総量よりも多くなるから
    増えた分は観測した情報がエネルギーになった

    ってことかな?


42 :名無しのひみつ :sage :2010/11/16(火) 15:25:24 ID:yJCgd1Oa
    概念は、資料を読めばわかるんだけど、こんな感じ。

    まず、螺旋階段と、その階段の上で、自らポンポン弾むボールがある。
    普通であれば、ボールは階段から落ちていく。これが当たり前の動き。

    しかし、ボールがある程度の高さまで弾んだ時に、
    螺旋階段の方をちょっと回転させてあげると、ボールは階段の一段上に乗る。

    そのボールは自ら弾む運動をしているので、その段の上でポンポン弾み出す。
    それによってこのボールは、階段を1段登ることができたことになる。
    で、この動きを繰り返せば、ボールは階段をどんどん登っていける、と。

    ボールが自ら運動する前提(粒子は運動している)であれば、
    その道筋あるいは場の動き、それにタイミング、という情報を与えてやれば、
    ボールは登っていける(=エネルギーへの変換が可能)、ってこと?


87 :名無しのひみつ :sage :2010/11/16(火) 16:27:53 ID:opqlpD85
    >>42
    すげえ分かりやすい。ありがとう。

53 :名無しのひみつ :sage :2010/11/16(火) 15:36:36 ID:yJCgd1Oa
    ああ、この実験のすごいところは、場をスイッチする(場を動かす)ためのエネルギーより、
    ボールが階段を1段登るのに必要なエネルギーの方が大きかったことが観測されたこと。

    つまり、使ったエネルギーより、得られたエネルギーの方が大きかった(エネルギーが発生した)と。


65 :名無しのひみつ :sage :2010/11/16(火) 15:48:18 ID:NvWS49o4
    >>53
    そりゃ単に、
    縮んだバネを外すボタンを押す力よりバネから解放される力のが大きいようなものかね?

69 :名無しのひみつ :sage :2010/11/16(火) 15:53:16 ID:yJCgd1Oa
    >>65
    その場合には、そもそもバネを縮める力もカウントしないと不適切だと思うんだ。
    まあ、バネが自律的に伸び縮みしてて、その伸びる時だけの力を
    状況を利用して選択的に取りだして利用できるんじゃね?
    ってのが近い? 近くない? よくわかんね。


54 :名無しのひみつ :sage :2010/11/16(火) 15:38:00 ID:b+cueWWT
    粒子の状態を測定するのに費やした情報量を見積り、
    その情報を使って粒子にかける電場の状態を変えて粒子の位置エネルギーを上昇させた実験なんだが
    同様にして、粒子1個1個の運動量を測定し、その情報を使って、粒子を別々の箱に分別できれば
    マックスウェルの悪魔と同じことになる

59 :名無しのひみつ :sage :2010/11/16(火) 15:42:33 ID:YthF4ZMI
    >>54
    情報の意味がよくわからなかったんだけど、
    この実験では「電場の状態を変える」っていう力を与えてはいるんだけど、
    情報によって「電場の状態の変え方」を変えるとエネルギー上昇値が
    情報なしの場合に比べて大きかったってことですか?

66 :名無しのひみつ :sage :2010/11/16(火) 15:49:27 ID:yJCgd1Oa
    >>59
    俺は>>54ではないけど、記者会見詳細資料のpdfを見ると、その3ページ目に
    以下のような素敵な記述を見つけることができるよ。



    >さらに、測定で得た情報量、粒子が得たエネルギー、スイッチによって粒子にした仕事の全てを
    精密に見積もった。すると、粒子はスイッチによってされた仕事以上のエネルギーを獲得したことを発見した。
    これは、測定によって得た情報を粒子のエネルギーに変換できたことを示している(図3b)。


92 :名無しのひみつ :2010/11/16(火) 16:44:15 ID:U0jwuBZL
    生物学専攻なのでさっぱりわからんが、これはすごい発見ってことでおk?

93 :名無しのひみつ :sage :2010/11/16(火) 16:47:03 ID:KSK4WCba
    発見ではなく、マクスウェルの悪魔というものを実際に作ったということ。
    理屈自体は何十年か前にできてた。


132 :マックスウェルの悪魔 :2010/11/16(火) 18:06:46 ID:jC6ifRI/
    http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9E%E3%82%AF%E3%82%B9%E3%82%A6%E3%82%A7%E3%83%AB%E3%81%AE%E6%82%AA%E9%AD%94

99 :名無しのひみつ :sage :2010/11/16(火) 16:57:08 ID:XCM8p9/f
    ここまで「長門有希」無し。あいつの動作原理かもしれないのに

80 :名無しのひみつ :2010/11/16(火) 16:15:35 ID:C+ltmdhs
    何言ってるのかさっぱりわからんけどネイチャー誌だしすごいんじゃね

    ノーベル賞きたのか

16 :名無しのひみつ :2010/11/16(火) 15:05:00 ID:dbSllTJ1
    ノーベル賞候補?

136 :名無しのひみつ :sage :2010/11/16(火) 18:24:34 ID:gDdWo0Ic
    >>16
    まじめに候補にしてもいい
    ただ現在だと落選圏
    後続で応用が出てくれば確実

81 :名無しのひみつ :sage :2010/11/16(火) 16:15:56 ID:OwiDzHGt
    ナノマシンの動力源とかか?
    実用化に繋がれば間違いなくノーベル賞だな

167 :名無しのひみつ :2010/11/16(火) 20:03:14 ID:qXnWcUsh
    別に永久機関が出来たわけでもなし…




    ……だよね?


176 :名無しのひみつ :2010/11/16(火) 20:26:36 ID:QWwOQL8W
    >>167
    そうだよ。マクスウェルの悪魔がいても、そいつが悪さするエネルギーを考慮
    することによって、熱力学第二の法則は破れないことがわかってる。

    問題は、その過程で分子の位置=情報って概念が生まれた。分子は勝手に動き
    まくるんだけど、都合よくそいつの位置がわかって制御できたらエネルギーを
    取り出せんじゃねーのと。↓のページがわかりやすいかな。

    http://d.hatena.ne.jp/hiroki_f/20080804

    そんで今回の実験の意義は、
    1.マクスウェルの悪魔を現実に実験装置を作って初めて作り出した。つまる
    ところ分子と見立てた物質の操作、制御に成功した。

    2.その測定・操作の結果、情報をエネルギーに変換することに初めて成功
    得られたエネルギーの変換効率は約30%だった。
    上手いことすれば変換効率上げられるかもね(永久機関までは無理だけど)


    てとこじゃないの?俺の認識だとこれが限界。誰か間違ってたり補足あれば指摘してくれ。


182 :名無しのひみつ :sage :2010/11/16(火) 20:48:44 ID:ilx3sDHf
    たとえ話をしてみる。

    ゴミの分別収集ってあるじゃん。「混ぜればゴミ、分ければ資源」だっけ?
    今回、鉄の缶とアルミ缶を分けて資源にするとしよう。

    鉄缶とアルミ缶は、そのまま混ざっていると利用できない「ゴミ」になる。
    しかし、鉄とアルミを分けることができれば「資源」になり、売って金にすることができる。

    ゴミの山にマクスウェルの悪魔が現れた。
    彼が呪文を唱えると、あら不思議、鉄缶とアルミ缶が自然に分かれて資源になった。
    「ゴミの山から資源ができた」
    原価0円のゴミを引き取って資源として売れば大儲けだぜ!

    そんな夢を見た研究者は、中国人を雇い、悪魔のコスプレをさせた。
    中国人は魔法の呪文を唱える代わりに磁石を使って「これは鉄アルね、これアルミアルネ」と分け始めた。
    すごい!ゴミの山がみるみる資源に変わっていく。
    「大儲けだぜ!」

    しかし、悪魔のコスプレをした中国人は言い放った。
    「賃金上げないと仕事しないアル」
    計算してみると、鉄缶とアルミ缶を分けることで儲かる金よりも、中国人に払う金の方が多い。
    したがって、このビジネスモデルは破綻し、研究者が大金持ちになる夢は儚く消え去った。

185 :名無しのひみつ :2010/11/16(火) 21:06:59 ID:SbVani8D
    永久機関出来ちゃうの?

189 :名無しのひみつ :2010/11/16(火) 21:22:36 ID:IbxZuukZ
    >>185
    >>182
が分かりやすい答え
    もしそのとおりなら
    正しいかどうか知るすべもないが






   / ̄ ̄\
 /   _ノ  \
 |    ( ●)(●)  <なんかすごい気がするな
. | u.   (__人__)    そういやマックスウェルの悪魔については
  |     ` ⌒´ノ    前にやる夫に説明してもらった覚えがあるな
.  |         }
.  ヽ        }
   ヽ     ノ
    i⌒\ ,__(‐- 、
    l \ 巛ー─;\
    | `ヽ-‐ーく_)
.    |      l    


             (ヽ三/) ))
         __  ( i)))
        /⌒  ⌒\ \
      /( ●)  (●)\ )   <バカ兄貴の科学知識はハルヒとシュタインズ・ゲートしかないから
    ./:::::: ⌒(__人__)⌒::::\     説明してやるのに苦労したお。もっと感謝しろお
    |    (⌒)|r┬-|     |
    ,┌、-、!.~〈`ー´/    _/
    | | | |  __ヽ、    /
    レレ'、ノ‐´   ̄〉  |
    `ー---‐一' ̄


        / ̄ ̄\  <で、この研究が進めば俺も長門に会えるの? 
      /       \      .____
      |::::::      |    ./      \
     . |:::::::::::    |   / ⌒   ⌒  \ <病院行け
       |::::::::::::::   | / (●)  (●)   \
     .  |::::::::::::::    }  |    (__人__)      | 
     .  ヽ::::::::::::::   }  \   ` ⌒´      _/ 
        ヽ::::::::::  ノ   |           \
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