Partículas entrelazadas cuánticamente ´rompen´ la segunda ley de la termodinámica
Físicos japoneses muestran cómo extraer más energía de partículas entrelazadas que lo permitido por la termodinámica clásica.
En 1867 el físico James Clerk Maxwell publicó un experimento mental mostrando cómo se podía extraer calor de un contenedor de gas.
El contenedor se dividía por la mitad por una pared con una trampilla que se podía abrir y cerrar para permitir que las moléculas del gas cruzaran.
Al inicio todo el gas está en una mitad del contenedor, moléculas que se mueven en un amplio rango de velocidades. Cuando una de alta velocidad se aproxima a la trampilla, Maxwell imaginó un "demonio" abriéndola para permitir que la molécula pase.
Eventualmente las moléculas rápidas terminan en una mitad del contenedor, las lentas en el otro. En efecto, el "demonio" calentó una mitad y enfrío la otra.
Físicos japoneses crearon una versión experimental, con una especie de escalera, en la cual bajaban una barrera de energía para permitir a los átomos saltar un escalón y luego la levantan para evitar que el átomo caiga de nuevo.
El átomo asciende la escalera sin que se agregue energía al sistema.
Los experimentos de Maxwell y los japoneses, al parecer, violan la segunda ley de la termodinámica, que establece que el calor no pase de un cuerpo frío a uno caliente, sin hacer trabajo, haciendo que máquinas de movimiento perpetuo de este estilo sean imposibles.
Los japoneses monitorean la posición del átomo en todo momento para saber cuándo subir o bajar la barrera, pero al monitorear el sistema se genera información que se debe tener en cuenta.
Lo extraordinario del experimento es que convierte información en energía.
Si se tienen 2 cajas con partículas con una trampilla entre ellas. En un experimento clásico se deben hacer medidas en ambas cajas de las partículas para hacer el experimento.
Pero si las partículas en una caja están entrelazadas cuánticamente con las partículas de la otra, al medir una de las cajas se obtiene información de ambos conjuntos de partículas, por ese entrelazamiento.
Se obtiene información de nada, y como se puede convertir información en energía, hay una clara ventaja cuando el entrelazamiento juega un papel importante en el experimento.
Esto significa que las leyes de la termodinámica dependen no solo de fenómenos clásicos e información, pero de efectos cuánticos también.
Fuente: http://www.technologyreview.com/view/428670/entangled-particles-break-classical-law-of/