バーゼル大学の研究者を中心とするこの研究では、原子の挙動を操作するためにレーザー冷却という手法を用いた。研究者は、キャビティ内をレーザー光を通過させることで、エネルギーの一部を有用な仕事に利用し、もう一部を熱として放散させる状況を作り出すことができた。これは、熱力学、つまりエネルギー、仕事、無秩序を支配するルールが量子系には適用できないという長年にわたる仮定に挑戦するものである。

「量子系におけるランダムな運動から有用なエネルギーを分離することが可能であることを示すことができた」と、バーゼル大学の研究者であり、この研究の共著者であるエンリケ・サハグン博士は述べた。「これは、熱力学とその量子系への応用についての私たちの理解における根本的な変化である」。

この突破は、量子バッテリーや量子コンピューターを含む新しい技術の開発に重大な影響を及ぼす。サハグン博士によると、量子系からのエネルギーを利用する能力は、より効率的で強力なデバイスの創造につながる可能性がある。

研究者の発見は、物理学の基本法則についての私たちの理解にも重大な影響を及ぼす。「この研究は、量子系への熱力学の応用についての私たちの現在の理解に挑戦している」とサハグン博士は述べた。「これは、古典的な系でエネルギー、仕事、無秩序を支配するルールが、少なくとも一定の状況では、量子系にも適用できることを示している」。

この研究は、最近の主要な科学雑誌に掲載され、科学界で大きな関心を集めている。研究者の発見は、重大な突破とみなされ、新しい技術の開発に重大な影響を及ぼす可能性がある。

関連ニュースとして、他の機関の研究者も同様のプロジェクトに取り組んでおり、量子系への熱力学の応用を探究している。サハグン博士によると、この分野は急速に進化しており、近年には新しい突破が予想される。

バーゼル大学は量子物理学の研究における長い歴史を持ち、この分野における私たちの理解に重大な貢献を果たしてきた。研究者の発見は、大学の知識の進歩と人間の理解の境界を押し進めるという姿勢の証である。

この分野での研究が進むにつれて、新しい技術の開発における重大な突破が見られる可能性が高い。量子系からのエネルギーを利用する能力は、より効率的で強力なデバイスの創造につながる可能性があり、社会に重大な影響を及ぼす。

この研究は、スイス国立科学財団と欧州研究会議によって資金提供された。研究者の発見は、最近の主要な科学雑誌に掲載されており、オンラインで入手可能である。