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200 年历史的物理定律在原子尺度上失效
在最小的尺度上，热机的作用超出了卡诺的想象。斯图加特大学的研究人员表明，热力学的基本规则卡诺原理并不适用于物理性质相互关联的原子尺度系统（所谓的相关物体）。这一发现发表在《科学进展》上，可能有助于铺平道路 [...]
来源:SciTech日报在最小的尺度上，热机的作用超出了卡诺的想象。
斯图加特大学的研究人员表明，热力学的基本规则卡诺原理并不适用于物理性质相互关联的原子尺度系统（所谓的相关对象）。
这一发现发表在《科学进展》上，可能有助于为极小且节能的量子引擎的开发铺平道路。
传统的热机，例如内燃机和蒸汽轮机，通过将热量转化为机械运动来工作。然而，近年来，量子实验的进步使得将热机缩小到微观尺寸成为可能。
“不比单个原子大的微型电机在未来可能成为现实，”斯图加特大学理论物理研究所的 Eric Lutz 教授说道。 “现在也很明显，这些发动机比大型热机能够实现更高的最大效率。”
Lutz 和同一研究所的博士后研究员 Milton Aguilar 博士在他们的 Science Advances 论文中描述了这一结论的科学依据。在一次包含三个问题的采访中，两位物理学家总结了他们的发现。
你到底发现了什么？
几乎正好 200 年前，法国物理学家萨迪·卡诺确定了热机的最大效率。卡诺原理是热力学第二定律，是针对大型宏观物体而开发的。例如，这适用于蒸汽轮机。
然而，我们现在已经能够证明卡诺原理必须扩展到描述原子尺度上的物体——例如，强相关的分子马达。
这是为什么呢？
这些是在非常小范围内的粒子之间形成的特殊键。我们第一次推导出全面解释这些相关性的广义热力学定律。
您的基础研究有哪些前景？
DOI：10.1126/sciadv.adw8462