麦克斯韦棘轮是自主的有限状态热力学引擎,可实现输入输出信息转换。之前对这些“恶魔”的研究主要集中在它们如何利用环境资源来产生功:它们随机化有序输入,利用增加的香农熵将能量从热库转移到功库,同时遵守刘维尔状态空间动力学和第二定律。然而,到目前为止,正确确定这种功能性热力学操作机制仅限于极少数引擎,这些引擎的信息承载自由度之间的相关性可以精确计算并以封闭形式计算出来——这是一个高度受限的集合。此外,棘轮行为的关键第二个维度在很大程度上被忽略了——棘轮不仅改变环境输入的随机性,其操作还构建和解构模式。为了解决这两个维度,我们采用了动态系统和遍历理论的最新成果,这些理论可以有效而准确地计算一般隐马尔可夫过程的熵率和统计复杂性发散率。与信息处理第二定律相结合,这些方法可以准确地确定具有任意数量状态和转换的有限状态麦克斯韦妖的热力学操作状态。此外,它们还有助于分析给定引擎的结构与随机性之间的权衡。结果大大增强了对信息引擎的信息处理能力的视角。作为应用,我们对 Mandal-Jarzynski 棘轮进行了彻底的分析,表明它具有不可数无限的有效状态空间。
摘要:麦克斯韦妖是 JC 麦克斯韦于 1867 年设计的一项思想实验,目的是证明热力学第二定律不具有普遍性,因为它有一个反例。由于许多人认为第二定律提供了时间之箭,对其普遍性的威胁也威胁着时间方向性的解释。多年来,人们通过证明由于这样或那样的原因麦克斯韦妖不可能存在来“驱除”麦克斯韦妖,但无一成功。我们已(在许多出版物中)通过一般的状态空间论证证明麦克斯韦妖与经典力学兼容,而基于兰道尔论文的最新解决方案并不具有普遍性。在本文中,我们证明麦克斯韦妖也与量子力学兼容。我们通过分析一个特定的(但高度理想化的)实验装置并证明它违反第二定律来做到这一点。我们的讨论是在标准量子力学的框架内进行的;我们在有和没有投影假设的量子力学框架中给出了两个独立的论证。我们在分析中讨论了测量和擦除相互作用之间的联系,并展示了这些概念如何应用于微观量子力学结构。我们讨论了经典“宏观状态”概念的量子力学对应物,从而解释了为什么我们的量子恶魔设置不仅在微观层面上有效,而且在宏观层面上也有效,这是正确理解的。我们的分析的一个含义是,第二定律不能为时间箭头的解释提供普遍的类似定律的基础;这个解释必须在别处寻找。
超级电容器是储能设备,可为需要高功率功能的应用提供爆发功率。与通过化学反应储存能量的电池不同,超级电容器通过静电(物理)分离正电荷来存储能量。与电池相比,超级电容器的静电储能允许该设备迅速充电并放电数十万个循环 *,通常仅执行数千或数千个电荷/放电周期。超平球是用于存储能量的可靠,节能和成本效益的解决方案。
SOULSBY C.;TETZLAFF D.;VAN DEN BEDEM N.;MALCOLM I.A.;BACON P.J.;YOUNGSON A.F.根据泉水和溪水的水化学调查推断地下水对山区集水区地表水的影响。《水文学杂志》第 333 卷,第 199-213 页,2007 年。
ABNT ISO/IEC 指南 2. 标准化和相关活动 - 通用词汇:建立与标准化和相关活动相关的通用术语及其定义。它旨在从根本上促进 ISO 和 IEC 成员以及参与国际、区域和国家层面标准化的各个政府和非政府机构之间的相互理解。它还旨在构成一个方便的教学和参考来源,简要介绍实验室标准化、认证和认可的基本原理、理论和实践原则。本指南的目的不是为了一般目的而重复 1998 年其他授权国际词汇中已经充分定义的术语定义。