Os físicos lançaram o mecanismo de “informação” – bits e bytes se tornaram “combustível”

De acordo com os editores da publicação oficial Physical Review Letters, a pesquisa mais marcante do ano foi o desenvolvimento do chamado motor de “informação”, cujo combustível era literalmente a informação. O protótipo do motor funcionou apenas por cálculo, sem gastar energia com ele. Infelizmente, essa descoberta funciona apenas no microcosmo.

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Todos nós conhecemos um fenômeno como o ruído térmico. No estado normal, as flutuações térmicas são de natureza aleatória e não podem realizar trabalho útil. Você pode corrigir a situação com a ajuda de feedback – informações que podem cortar as vibrações de “frenagem” e consertar as de “funcionamento”. Então, repetidamente, o motor realizaria apenas trabalho útil, sem consumir energia na forma de combustível para isso. O papel do combustível em tal sistema seria desempenhado pela informação – este é um sistema para determinar o trabalho realizado e o feedback que controla o motor.

Um grupo de físicos da Simon Fraser University em Burnaby, British Columbia e do Institute for Fundamental Questions (FQXi) conduziu um experimento no qual uma conta de vidro do tamanho de uma bactéria foi movida em uma determinada direção usando ruído térmico e informações sobre sua posição. A esfera foi colocada em água e capturada em uma armadilha de laser. As vibrações térmicas das moléculas de água empurraram a conta em todas as direções possíveis, mas graças às medições de sua posição na água e ao feedback, a armadilha óptica se moveu no espaço apenas quando (e manteve a conta em um novo nível) quando o movimento ocorreu na direção certa direção.

Os cientistas observam que a precisão da determinação da posição da conta no espaço deixou muito a desejar e, portanto, o trabalho realizado pelo mecanismo de “informação” foi pequeno. Foi possível aumentar a eficiência do motor após a inclusão no algoritmo da chamada “estimativa de solução bayesiana” – um método estatístico que previa em grande parte a nova posição do cordão do que a media.

Na verdade, o “combustível” de tal motor era apenas informações sobre a posição aproximada do talão obtida por medição, um algoritmo de cálculo que reduzia o erro de medição e um mecanismo de feedback que fixava o talão (trabalho realizado) em um novo nível . O processo de fazer o trabalho foi realizado por ruído térmico. Você poderia dizer que é grátis. Agora os cientistas estão pensando em experimentos sobre como produzir um trabalho semelhante a partir de outras fontes de ruído. Se tudo der certo, será possível extrair energia de fontes que o mundo ainda não sonhou.