Термодинамическую цену измерения времени определили ученые
Энергетическую цену точности измерения времени определили ученые, 6 мая сообщает журнал Physical Review X.
Совместная группа ученых из Атоминститута TUWien, Института квантовой оптики и квантовой информации (IQOQI) и университета Ланкастера провела измерение термодинамической стоимости хронометража, то есть количества вырабатываемой энтропии при измерении времени. Для этого они разработали классические часы с настраиваемой точностью и системой для измерения производства энтропии.
Часы состоят из вибрирующей мембраны, интегрированной в электронную схему: каждое колебание мембраны обеспечивает один тик. В процессе работы часы преобразуют электрическую энергию в тепло, тем самым генерируя энтропию. Таким образом, измеряя эту энтропию, можно определить количество потребляемых ресурсов.
При повышении энергии, или «тепла» на входе в схему увеличивается амплитуда колебаний и, в свою очередь, повышается точность измерений мембраны. Было обнаружено, что количество энтропии, оцененное путем измерения тепла, потерянного в цепи зонда, линейно увеличивается. Т.е. чем «горячее» часы, тем точнее хронометраж.
Понимание термодинамических затрат, связанных с хронометражем, является центральным шагом на пути развития технологий будущего, а также ключом к пониманию и проверке достоверности термодинамики по мере приближения систем к квантовой области.
В этой работе впервые была показана связь между точностью часов и их производством энтропии, которая, хотя и получена для открытых квантовых систем, справедлива для наноэлектромеханической системы.
