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當(dāng)熱力學(xué)遇上量子世界，會(huì)擦出怎樣的火花呢？
RICARDO BESSA為《量子雜志（QUANTA MAGAZINE）》所繪制的插圖
首先讓我們回到1824年，時(shí)年28歲的法國(guó)科學(xué)家薩迪·卡諾在自己的著作《論火的動(dòng)力》中發(fā)現(xiàn)了關(guān)于蒸汽機(jī)如何有效利用熱能——一種如今已經(jīng)被廣泛了解和利用，可以推動(dòng)活塞做工、讓車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的有序能源——來做功的公式。令卡諾吃驚的是，他發(fā)現(xiàn)一個(gè)完美引擎是否可以高效地工作僅僅取決于引擎熱源（通常情況下是火）和散熱體（通常是外部空氣）之間的溫差大小，而有效做功只不過是熱量從一個(gè)高溫狀態(tài)向相對(duì)低溫狀態(tài)轉(zhuǎn)化過程中的附帶產(chǎn)物。
八年后，卡諾因霍亂而離世，這位熱力學(xué)奠基人沒有看到自己發(fā)現(xiàn)的物理公式——一組決定著溫度、熱量、功、能量和熵這些量定能量從高能體到低能體之間不間斷傳遞效果的基本因素之間相互反應(yīng)情況的宇宙公理——后來發(fā)展成為熱力學(xué)這門學(xué)科的基本理論。熱力學(xué)定理不僅僅適用于蒸汽機(jī)，同時(shí)也適用于其他事物：太陽(yáng)、黑洞、生物和整個(gè)宇宙。這一定理是如此的簡(jiǎn)潔和基礎(chǔ)，以至于愛因斯坦將這一理論視為一門看起來“永遠(yuǎn)無法被顛覆”的定理。
《量子雜志》是西蒙斯基金會(huì)旗下的獨(dú)立編輯分部，在經(jīng)過許可之后，出自該雜志的原版文章是可以轉(zhuǎn)載的。西蒙斯基金會(huì)致力于通過報(bào)道數(shù)學(xué)、物理學(xué)和生命科學(xué)領(lǐng)域的研究發(fā)展與研究趨勢(shì)來加強(qiáng)公眾對(duì)科學(xué)的了解。
不過，在自然科學(xué)的諸多規(guī)律中，熱力學(xué)從理論形成的一開始就保持著異常的獨(dú)特性。
“如果把物理學(xué)理論比作是人，熱力學(xué)就相當(dāng)于鄉(xiāng)村巫醫(yī)這種類型?！?nbsp;在去年的一篇發(fā)表于《物理學(xué)雜志A輯》的文章中，物理學(xué)家莉迪亞·德爾·里奧和其他聯(lián)合作者們寫道，“別人（其他學(xué)科）都覺得她（熱力學(xué)）很古怪，與其他人相比有些特立獨(dú)行，但是每個(gè)人都會(huì)前來向她請(qǐng)教，且沒有人會(huì)斗膽對(duì)其頂撞?！?/p>
與分子物理學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)模型這種試圖解釋現(xiàn)有事物的模型不同，熱力學(xué)的定理只交代了什么可以做和什么不可以做。但是這一理論最奇怪的一點(diǎn)是：該定理看起來是主觀的。
粗略來講，由不同分子構(gòu)成的氣體，匯集在一起時(shí)最終表現(xiàn)出的是相同的溫度（無法再繼續(xù)做功），但是在進(jìn)一步細(xì)致地觀察下，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)值得進(jìn)一步研究的溫度細(xì)微差別，就像19世紀(jì)物理學(xué)家詹姆斯·克拉克·麥克斯韋所寫的那樣，“能量散逸的程度取決于在我們對(duì)熱力學(xué)的認(rèn)知情況。”
近年來，一種能夠解釋熱力學(xué)這種主觀性的革命性觀點(diǎn)橫空出世，這種觀點(diǎn)運(yùn)用了“物理學(xué)理論中蹣跚學(xué)步的小孩”——量子信息理論，莉迪亞·德爾·里奧和其他聯(lián)合作者們形容量子理論系統(tǒng)中的信息傳播時(shí)認(rèn)為，就如同熱力學(xué)一開始是在提高蒸汽機(jī)效率這一目的下得到發(fā)展的情況一樣，如今的熱力學(xué)發(fā)展也是與量子機(jī)的研究工作緊密結(jié)合的。
在過去一年中，單離子引擎機(jī)和三原子制冷機(jī)都首次通過實(shí)驗(yàn)得以實(shí)現(xiàn)，這些收縮技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展帶動(dòng)著熱力學(xué)進(jìn)一步向量子科學(xué)領(lǐng)域拓展，而恰恰是在量子世界中，溫度和做功等概念失去了他們通常的意義，傳統(tǒng)的典型熱力學(xué)定理在這里是不能完全適用的。
他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)全新的、建立在量子力學(xué)角度上的熱力學(xué)定理，并在原始定理基礎(chǔ)上進(jìn)行了擴(kuò)展。從根本性的底層環(huán)節(jié)進(jìn)行的理論重新修訂，引導(dǎo)著專家們重新確立該學(xué)科牽扯到主觀性質(zhì)方面的基本概念，揭示能源和信息之間深層同時(shí)又往往還出乎意料的關(guān)系——以抽象的1和0作為區(qū)分物理狀態(tài)和量度知識(shí)的方式，“量子熱力學(xué)”是一個(gè)正在形成的學(xué)科領(lǐng)域，多元知識(shí)背景的交融與混合是其典型的特征。
“我們正在勇敢地闖入量子熱力學(xué)這個(gè)美麗新世界，”來自英國(guó)布里斯托爾大學(xué)的物理學(xué)家，該領(lǐng)域研究的領(lǐng)導(dǎo)者之一的桑杜·波佩斯庫(kù)說道，“盡管傳統(tǒng)的經(jīng)典熱力學(xué)曾經(jīng)有過輝煌的歷史，但如今我們正在用一種全新的角度重新審視這門兒學(xué)科?！?/p>
圖片由ANNA I. POPESCU提供
作為不確定因素的熵
早在1867年，麥克斯韋在一封寫給他的蘇格蘭同事彼得·泰特的信中，描述了一則暗示著熱力學(xué)和信息學(xué)之間關(guān)系、如今已經(jīng)廣為流傳的悖論，這一悖論關(guān)系到熱力學(xué)的第二條定理——熵總是在增加的，根據(jù)這條被亞瑟·艾丁頓爵士稱贊為“在所有自然科學(xué)規(guī)律中占據(jù)崇高位置”的定理，能量在從相對(duì)高溫體向相對(duì)低溫體傳遞和溫度不斷下降的過程中會(huì)變得愈發(fā)的無序，并且可用性也會(huì)降低，（回想一下卡諾的發(fā)現(xiàn)——做功的前提是高溫體和低溫體要同時(shí)出現(xiàn)）直到火滅了，咖啡杯冷卻了，整個(gè)環(huán)境都進(jìn)入了一種叫做“熱寂”的溫度統(tǒng)一的狀態(tài)，這也意味著不會(huì)再有熱力做功現(xiàn)象出現(xiàn)。
偉大的奧地利物理學(xué)家路德維?！げ柶澛?jīng)用簡(jiǎn)單的實(shí)際數(shù)據(jù)演示過這種能量分散的同時(shí)熵增加的過程：能量在分子之間傳遞的途徑要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于在分子間集中的路徑，因此，當(dāng)分子移動(dòng)并且相互反應(yīng)時(shí)，它們會(huì)很自然地趨于一種令它們的能量持續(xù)分?jǐn)偤蛡鬟f的狀態(tài)。
不過，麥克斯韋的這封信還包括了這樣一則著名的概念實(shí)驗(yàn)：一個(gè)高度智能的生物體，用它所具備的知識(shí)來讓熵的值降低，從而使情形不再遵循第二定理。后來這一概念生物體被叫做“麥克斯韋妖”。
在一個(gè)充滿氣體的容器中，麥克斯韋妖明白自己的位置以及所有分子的速度，通過對(duì)容器進(jìn)行區(qū)域劃分并控制連接兩個(gè)內(nèi)艙之間的一個(gè)小門的開關(guān)，它可以只讓移動(dòng)迅速的分子進(jìn)入其中一個(gè)內(nèi)艙，另一個(gè)內(nèi)艙則只聚集慢速分子，這一系列措施使氣體分成了熱氣體和冷氣體，并將氣體的能量集中起來，降低了整體熵值。曾經(jīng)不能再利用的氣體在這種情況下可以重新做功。
麥克斯韋和其他人都想知道自然定理可以多大程度上由對(duì)分子位置和速度的認(rèn)知——或者無知來決定，如果熱力學(xué)第二定理主觀上取決于被掌握的知識(shí)信息的多少，那這一定理是否還有意義呢？
一個(gè)世紀(jì)之后，美國(guó)物理學(xué)家查爾斯·本內(nèi)特整合了Leo Szilard和Rolf Landauer的工作成果，通過正式地將熱力學(xué)與信息學(xué)這一新興學(xué)科的結(jié)合，合理解釋了前人理論中的矛盾。
本內(nèi)特認(rèn)為，麥克斯韋妖的認(rèn)知貯存在他的記憶中，這些記憶對(duì)外做功的過程，也是自身被清除的過程。（1961年，蘭道爾的計(jì)算表明，在室內(nèi)常溫下，一臺(tái)計(jì)算機(jī)至少要用2.9ZJ的能量來刪除1字節(jié)的儲(chǔ)存信息。）
換句話說，當(dāng)麥克斯韋妖通過重新組織將氣體分成熱氣和冷氣并使氣體的熵值降低的時(shí)候，它的大腦燃燒能量并制造多余的熵來補(bǔ)償這些能量損失，于是從氣體與麥克斯韋妖組成的共同系統(tǒng)來講總體的熵還是增加了，所以還是沒有違反熱力學(xué)第二定理。
正如蘭道爾在著作中寫到的，這一觀點(diǎn)揭示了“信息也是具有物理性質(zhì)的?！蹦憔邆涞男畔⒃蕉?，你通過信息所做的功就越多。麥克斯韋妖可以讓單一溫度氣體做功，是因?yàn)樗哂斜绕骄蹈叩男畔⒘俊?/p>
但是量子信息學(xué)花了將近半個(gè)世紀(jì)的時(shí)間才真正的崛起，這一領(lǐng)域的發(fā)展源自科學(xué)家對(duì)量子計(jì)算機(jī)的追求，這卻讓物理學(xué)家得到了探索驚人物理規(guī)律的機(jī)會(huì)。
在過去的十年里，波佩斯庫(kù)和他在布里斯托爾大學(xué)的同事們，聯(lián)合其他一些研究組織提出，能量可以從溫度相對(duì)較高的物體傳遞到溫度相對(duì)較低的物體，是因?yàn)榉肿又g存在著信息傳遞的路徑。
根據(jù)量子理論，分子的物理性質(zhì)是具有蓋然性的，分子具有一定的概率來同時(shí)呈現(xiàn)為0和1，而不是只能呈現(xiàn)1或者0的一種情況。同樣，當(dāng)分子相互反應(yīng)時(shí)，它們可以根據(jù)描述彼此物理狀態(tài)的概率的分布情況來互相糾纏。量子理論的支柱概念便是，信息——也就是表示分子狀態(tài)的隨機(jī)出現(xiàn)的1或者0——是不會(huì)消失的。（宇宙的現(xiàn)狀表征存儲(chǔ)著過往的所有信息。）
然而，久而久之，隨著分子之間越發(fā)緊密的相互作用，與它們各自狀態(tài)相關(guān)的信息在越來越多的分子間傳遞、往來，并被分享。波佩斯庫(kù)和他的同事們相信，逐漸增加的量子糾纏的箭頭表明了熱力學(xué)時(shí)間箭頭在熵值中的上升。他們是這樣解釋一杯熱咖啡在室內(nèi)逐漸冷卻到常溫的過程的：咖啡分子在與空氣分子接觸后，蘊(yùn)含著咖啡分子能量值的信息傳遞出去并且被周圍空氣分子分享。
把熵理解成一種主觀性的度量方式，宇宙的演化過程就可以看作是在沒有信息損失的情況下以整體的方式進(jìn)行的。即使宇宙的一部分，比如，咖啡、引擎，和人，在信息被稀釋的時(shí)候其熵值會(huì)上升，全宇宙的熵值也是永遠(yuǎn)等于零的。
瑞士蘇黎世聯(lián)邦工學(xué)院（ETH）教授雷納托·雷納將這種理念形容為激進(jìn)的觀念轉(zhuǎn)型。十五年以前，“我們把熵看作是熱力學(xué)系統(tǒng)獨(dú)有的性質(zhì)，”雷納教授解釋道，“現(xiàn)在我們不再說熵是某一系統(tǒng)的性質(zhì)了，而是觀察者在描述這一系統(tǒng)時(shí)自身的性質(zhì)。”
而且，這一理論中所認(rèn)為的能量具有無用熱和有用功兩種形式的觀點(diǎn)，“對(duì)蒸汽機(jī)意義重大，”雷納教授說，“通過這種認(rèn)識(shí)方法，對(duì)于那些我們只有部分信息的事物，我們可以得到能量間的整體譜系?！?/p>
“在這種視角下”，熵的概念及熱力學(xué)本身就“不再神秘了”，雷納教授說，“這就是為什么比起舊思想人們更喜歡新思路的原因?！?/p>
圖片來自EZRA PRESS
來自對(duì)稱體系的熱力學(xué)
信息、能量和其它可以轉(zhuǎn)手但無法被銷毀的“守恒量”之間的關(guān)系，在《自然通訊》雜志去年七月份同時(shí)發(fā)表的兩篇論文中得到了新的詮釋，其中一篇來自布里斯托爾大學(xué)的團(tuán)隊(duì)，而另一篇?jiǎng)t來自包括喬納森·奧本海默在內(nèi)的倫敦大學(xué)學(xué)院，兩個(gè)團(tuán)隊(duì)都設(shè)想出一套將信息作為一種貨幣用以在其他更物質(zhì)化的資源之間進(jìn)行交換的假定量子體系。
想象一個(gè)巨大的容器，或者水庫(kù)，充滿了攜帶著（不停地到處移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)的）能量和角動(dòng)量的分子，這個(gè)水庫(kù)和一個(gè)可以將能量提升起來的起重機(jī)和一個(gè)可以讓角動(dòng)量加速或減速旋轉(zhuǎn)的旋盤相連接。
通常情況下，單獨(dú)一個(gè)水庫(kù)是不能做功的——這可以追溯到前面提到的由卡諾所發(fā)現(xiàn)的溫差需求原理，但是研究者們發(fā)現(xiàn)，其中一個(gè)包含著多種守恒量的水庫(kù)遵循的是不同的規(guī)律，“如果你有兩個(gè)守恒的不同物理量，比如能量和角動(dòng)量，”波佩斯庫(kù)說道，“只要你有一個(gè)浴池把它們都裝下，兩者之間就可以進(jìn)行交換?！?/p>
在假設(shè)的起重機(jī)——水庫(kù)——轉(zhuǎn)盤體系中，當(dāng)轉(zhuǎn)盤變慢時(shí)起重機(jī)可以將能量拉升起來，或者反過來，起重機(jī)將能量放下從而配合旋盤轉(zhuǎn)速的加快。研究者們發(fā)現(xiàn)描述分子的能量和旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的量子信息可以扮演貨幣的角色，來讓水庫(kù)中的能量和角動(dòng)量之間實(shí)現(xiàn)互相交易。
守恒量可以在量子系統(tǒng)中進(jìn)行交易的概念是一個(gè)全新的理論，這種理論可能預(yù)示著熱力學(xué)理論還不完整，因?yàn)闊崃W(xué)理論不再僅僅是描述能量的流動(dòng)，同時(shí)也在描述宇宙中所有守恒量的相互作用。
能量在熱力學(xué)領(lǐng)域中占絕對(duì)統(tǒng)治地位的事實(shí)到如今可能要依據(jù)情況而定了，奧本海默認(rèn)為，如果當(dāng)初有這個(gè)需要，卡諾和他的繼承者們完全可以發(fā)展出一套著眼于如上所述角動(dòng)量流動(dòng)的熱力學(xué)理論來輔佐他們的引擎原理，“我們想要攫取和利用的能量源到處都是，”奧本海默說道，“而我們周圍缺乏的，恰恰是大型角動(dòng)量熱源浴池，沒有誰會(huì)在無意中碰上巨大的陀螺儀吧？”
波佩斯庫(kù)正是憑借他在量子信息理論方面的洞見而獲得了去年的迪拉克獎(jiǎng)?wù)拢J(rèn)為經(jīng)過自己與合作者們那種聚集在一塊兒小黑板下推理繼而發(fā)展出一種更有利于推導(dǎo)公式的新見解的工作，量子力學(xué)被“推向了一個(gè)角落里”，很多領(lǐng)悟還在不斷地結(jié)晶成形的過程中。
研究團(tuán)隊(duì)在三月份開了許多電話會(huì)議，就在其中一次，波佩斯庫(kù)提出了一個(gè)可以展示信息和其他守恒量之間差異——以及自然界中的對(duì)稱性規(guī)律是如何將它們彼此分開——的新概念實(shí)驗(yàn)。
“設(shè)想你和我生活在銀河系中兩個(gè)不同的星球，”波佩斯庫(kù)是這樣解釋的，設(shè)想他本人在這種假設(shè)下希望與你取得聯(lián)系，那么你要先找到他的星球，問題在于，這在物理學(xué)上是不可能的，“我可以把哈姆雷特的故事寄給你，但是卻無法告訴你包裹的行動(dòng)方向。”
波佩斯庫(kù)認(rèn)為，通過一連串純粹的、沒有方向的1或是0來表示出哪條路可以通往我們彼此在銀河系的位置是不可能的，因?yàn)椤白匀皇澜鐩]有為我們提供宇宙適用的參考坐標(biāo)系，”如果可以，僅僅是如果，舉例來說，在宇宙的交織網(wǎng)格上到處都有標(biāo)識(shí)運(yùn)動(dòng)方向的小箭頭的話，就會(huì)違反宇宙對(duì)稱性原理之一的“旋轉(zhuǎn)不變性”，根據(jù)宇宙的運(yùn)動(dòng)情況轉(zhuǎn)盤就會(huì)加速旋轉(zhuǎn)，繼而導(dǎo)致角動(dòng)量無法守恒。
20世紀(jì)早期的數(shù)學(xué)家艾米·諾特曾通過能量守恒定理來向我們展示過每種對(duì)稱性的情況：宇宙的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性反應(yīng)的是被我們稱作角動(dòng)量的守恒量是如何守恒的，而波佩斯庫(kù)的概念實(shí)驗(yàn)則表明空間方向的不可表達(dá)性，正如他所說，“或許是和能量守恒定律相關(guān)的?！?/p>
我們無法把宇宙中所有關(guān)于信息的事物都描述清楚，這種表達(dá)局限性可能與尋找更基礎(chǔ)的描述自然之方法有關(guān)。最近幾年，許多理論家開始相信空間-時(shí)間概念，也就是彎曲的宇宙織網(wǎng)，這其中的事件和能量可能是一種來自于量子信息糾纏網(wǎng)絡(luò)的全息圖，“我們必須要小心，”奧本海默說道，“因?yàn)樾畔⒌男袨榕c其他的物理性質(zhì)，比如空間-時(shí)間系統(tǒng)有顯著的不同?！?/p>
明確這些概念之間的邏輯聯(lián)系有助于物理學(xué)家進(jìn)行有關(guān)黑洞——神秘的、具有溫度和熵的、向外輻射信息的空間-時(shí)間吞噬體——的推理研究。波佩斯庫(kù)認(rèn)為，“熱力學(xué)是黑洞最重要的一個(gè)方面，但是由于這個(gè)課題太過復(fù)雜，所以大家在黑洞領(lǐng)域中使用的熱力學(xué)話語體系依然過于傳統(tǒng)，而我們正在做的，便是發(fā)展一套全新的熱力學(xué)理念，這是不可避免的，當(dāng)我們找到新的熱力學(xué)工具后，就可以回到黑洞研究中進(jìn)行新的探索?！?/p>
珍妮特·安德斯 （Janet Anders，前排又一）
正在參加今年三月在牛津大學(xué)舉辦的量子熱力學(xué)160人大會(huì)
圖片來自LUIS CORREA。
對(duì)技術(shù)學(xué)家們的啟示
珍妮特·安德斯是來自英國(guó)?？巳卮髮W(xué)的量子信息學(xué)家，她采用一種技術(shù)驅(qū)動(dòng)的方法來理解量子熱力學(xué)，“如果我們（在規(guī)模上）走的更遠(yuǎn)一些，我們將會(huì)進(jìn)入一個(gè)目前還沒有完善的理論來與之配合的全新領(lǐng)域，”安德斯說，“而問題在于，我們?cè)撊绾蜗蚣夹g(shù)學(xué)家們解釋這一（還沒有完善理論來解釋的）領(lǐng)域呢？”
2012年時(shí)，安德斯構(gòu)想并參與創(chuàng)建了致力于量子熱力學(xué)研究的歐洲研究聯(lián)盟，目前該組織已經(jīng)有300名會(huì)員。他希望能夠在聯(lián)盟同事的合作下發(fā)現(xiàn)量子引擎和量子制冷技術(shù)中的量子轉(zhuǎn)換背后的原理，這兩項(xiàng)技術(shù)今后會(huì)在計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)或降溫、太陽(yáng)能電池板、生物工程及其他方面發(fā)揮作用，研究者們已經(jīng)對(duì)量子引擎的應(yīng)用范圍有了更先進(jìn)的認(rèn)識(shí)，并且這種認(rèn)知還在不斷完善。
2015年，來自耶路撒冷希伯來大學(xué)的拉姆·尤斯丁和他的同事們通過計(jì)算得知，量子引擎的性能是可以超過傳統(tǒng)引擎的。當(dāng)關(guān)系到能量從熱體傳遞到冷體的過程中做功效率這一問題時(shí)，這些概率引擎依然遵守卡諾的能效方程，但是它們還可以更快的做功，做更多的功。去年（2016年）四月份，《科學(xué)》雜志報(bào)道了一個(gè)由單離子形成的引擎，雖然這個(gè)引擎并沒有運(yùn)用量子學(xué)手段來進(jìn)行能量加強(qiáng)。
波佩斯庫(kù)、奧本海默、雷納，以及他們的同僚們，同樣在追求更多具體的發(fā)現(xiàn)。今年三月份，奧本海默和他曾經(jīng)的學(xué)生路易斯·馬薩內(nèi)斯，聯(lián)合發(fā)表了一篇論文，旨在基于量子信息論的角度探討熱力學(xué)第三定理——一直以來都在爭(zhēng)論的絕對(duì)零度的實(shí)現(xiàn)問題，該論文通過研究在一個(gè)有限的物體中抽取信息的速度所能達(dá)到的上限，指出“冷卻速度的限制”決定了冷卻到絕對(duì)零度的不可能性。
這種冷卻速度可能關(guān)系到量子冷卻機(jī)的冷卻能力，就像在2015年2月份發(fā)布的預(yù)印本中所報(bào)道的那樣，奧本海默和他的同事們展示了熱力學(xué)第二定理如何被一套加強(qiáng)版的——約束對(duì)包括存在于量子引擎中的相關(guān)粒子物理狀態(tài)進(jìn)行定義的概率分布方式的——從量子理論的尺度上入手的第二“定理”所取代。
隨著量子熱力學(xué)的快速發(fā)展，各種新穎的研究方法和科學(xué)發(fā)現(xiàn)也在不斷涌現(xiàn)，一些傳統(tǒng)的熱力學(xué)家們表示出對(duì)亂象的擔(dān)憂。來自德國(guó)奧格斯堡大學(xué)的批評(píng)家彼得·漢吉就直言不諱地指出，信息的重要性被量子計(jì)算領(lǐng)域的從業(yè)者們過分炒作了，這些人把一個(gè)原本更多呈現(xiàn)物質(zhì)性的宇宙錯(cuò)誤的理解成了一個(gè)巨大的量子信息處理器。
他批評(píng)量子信息理論家們混淆了熵的種類——熱力學(xué)的熵和信息學(xué)的熵，并把第二個(gè)作為了研究的重點(diǎn)，而事實(shí)上這并不適用。麥克斯韋妖“讓我很厭煩”，漢吉解釋道，當(dāng)被問道奧本海默和他的同事們所研究的第二“定理”時(shí)，他說，“你就明白為什么我的血壓會(huì)升高了?！?/p>
雖然漢吉的觀點(diǎn)被認(rèn)為過分守舊了（量子-信息理論學(xué)家確實(shí)在研究熱力學(xué)的熵和信息學(xué)的熵之間的關(guān)系），但是其他熱力學(xué)家依然覺得他的觀點(diǎn)有很多可取之處。
比如，當(dāng)量子信息理論學(xué)家空想抽象的量子機(jī)器并想方設(shè)法讓它們做功時(shí)，往往回避了這樣一個(gè)問題：在考慮到同時(shí)期的量子概率會(huì)被消滅的情況下，如何精確地從量子系統(tǒng)中撲捉做功的過程？安德斯和她的同事們最近就開始帶著他們關(guān)于量子做功獲取和儲(chǔ)存的新想法來著手解決這一問題，當(dāng)然這些理論上的紙上談兵還有待實(shí)踐的檢驗(yàn)。
“很多有趣的事情已經(jīng)擺到臺(tái)面上來了，但是有點(diǎn)兒混亂，我們需要對(duì)它們進(jìn)行梳理?！绷孔永鋮s機(jī)匯報(bào)團(tuán)隊(duì)的成員、來自新加坡國(guó)立大學(xué)的量子信息學(xué)家兼熱力學(xué)家瓦萊利奧·斯凱拉尼說道，“我們需要綜合一些，我們需要理解適用于此的一家之言，也要理解適用于彼的他家之言，我們對(duì)做功有八種定義，我們需要做的或許是搞清楚在哪種情況下適用那種定義，而不是搞出一個(gè)第九種定義來添亂。”
奧本海默和波佩斯庫(kù)完全同意漢吉關(guān)于如今有一種弱化宇宙物質(zhì)性的不正之風(fēng)存在的觀點(diǎn)，“信息理論家相信世界萬物都是信息，對(duì)此我非常擔(dān)心。” 奧本海默說，“當(dāng)蒸汽機(jī)發(fā)明出來的時(shí)候，熱力學(xué)迎來巔峰且空前膨脹，那時(shí)有人認(rèn)為整個(gè)宇宙就是一臺(tái)巨大的蒸汽機(jī)。
如今，這種浮夸之風(fēng)有過之而無不及?！?奧本海默表示，他之所以對(duì)量子熱力學(xué)偏愛有加的原因在于，“你擁有兩樣基本的守恒量——能量和量子信息，然后你會(huì)發(fā)現(xiàn)它們碰撞在了一起，對(duì)我來講這實(shí)在太美妙了?！?/p>
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