კლასიკური ფიზიკური პროცესების უმრავლესობა არ არის დამოკიდებული დროის მიმართულებაზე, ანუ დროის არეკვლით კანონები არ ირღვევა. თუმცა თერმოდინამიკაში დროში სიმეტრია დარღვეულია თერმოდინამიკის მეორე კანონით (კლაუზიუსის ფორმულირების ფარგლებში) - სითბური ენერგია არ შეიძლება თავისთავად გადავიდეს ცივი სხეულიდან უფრო ცხელ სხეულზე. 1870-იან წლებში ენტროპიის ზრდის კანონი უფრო მკაცრად იქნა ფორმულირებული ლუდვიგ ბოლცმანის მიერ ე. წ. H-თეორემის სახით - ჩაკეტილი სისტემის ენტროპია, რომლის მდგომარეობა აღიწერება კინეტიკური (ბოლცმანის) განტოლებით, ან იზრდება, ან მუდმივი რჩება. დიდი ხნის განმავლობაში კლასიკური სტატისტიკური ფიზიკის ფარგლებში ამ თეორემის დამტკიცება ვერ ხერხდებოდა. კვანტური მექანიკის გამოჩენის შემდეგ მეცნიერებმა ივარაუდეს, რომ H-თეორემა დაკავშირებულია კვანტურ მოვლენებთან. ინფორმაციის კვანტური თეორიის ფარგლებში მართლაც მოხერხდა პირობების მიღება, რომლებიც განსაზღვრავენ ენტროპიის ყოფაქცევას.

ჟურნალ Scientific Reports-ში გამოქვეყნებულ ახალ ნაშრომში მეცნიერების ჯგუფი ამტკიცებს, რომ კვანტური სიტემებისთვის შესაძლოა H-თეორემა საერთოდ არ სრულდება. მათ მიიღეს პირობები, რომელთა შესრულება იწვევს თერმოდინამიკის მეორე კანონის ლოკალურ დარღვევას მაკროსკოპული (სანტიმეტრებიდან მეტრებამდე) ზომის კვანტურ სისტემებში. მათ მიაქციეს ყურადღება იმ ფაქტს, რომ კლასიკური ფიზიკისგან განსხვავებით, სადაც ენტროპიის შემცირება დაკავშირებულია სითბური ენერგიის გადაცემასთან, კვანტურ სამყაროში შესაძლოა ენტროპიის შემცირება (წესრიგის აღდგენა) ენერგიის კარგვის გარეში კვანტური შეჭიდულობის გამოყენებით. უახლოეს ხანში მეცნიერები ვარაუდობენ ამ ეფექტის ექსპერიმენტულ შესწავლას. თუ მოვლენა დადასტურდა შესაძლებელი გახდება ახალი ტიპის კვანტური მაცივრების და ძრავების შექმნა.

წყარო:

http://www.nature.com/articles/srep32815