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科学家推算并验证计时装置最小能耗

时间: 2021年05月11日 | 作者: Admin | 来源: 科研圈
研究人员发现,时钟的精确度与对其提供的热量成正比。


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图片来源:Lancaster University


英国兰卡斯特大学(Lancaster University)和奥地利维也纳工业大学(TU Wien)领导的国际团队构造了一个简单的时钟,将一个约几十纳米厚,1.5 毫米长的震动超薄膜纳入电子电路中,其每次振荡都会产生一个电信号。这一时钟只需通过加热薄膜来供能,而通过时钟的能量流可以用电信号来测量。研究人员对该装置进行测试并发现,时钟的精确度与提供的热量成正比。这是第一次对时钟的最小熵或热损失进行测量,确认了钟表和热机一样,也受到热力学第二定律的制约,最大可能的精度与每刻度所产生的熵成正比。研究者由此预测了可能的极限——每刻度精度为千万分之一的时钟的最低功率为一毫瓦,这是目前常见手表的几分之一。该研究于 5 月 6 日发表在《物理评论 X》(Physical Review X)上。(兰卡斯特大学,Physical Review X)