Az elképzelt tökéletesség csak makroszkopikus gépekre igaz
Sadi Carnot francia fizikus majd 200 éve leírta, hogy bármely hőgép maximális hatásfoka csak attól függ, mekkora a melegítő és a hűtő közeg hőmérséklete közötti különbség. Ezt az elvet később beemelték a termodinamika második főtételébe is. A stuttgarti kutatók viszont megmutatták: amikor a gép annyira kicsi, hogy az alkotó részecskék kvantumos szinten összefonódnak, a klasszikus hőtan egyszerűen csődöt mond. Ilyen „molekuláris” motoroknál a hatékonyság elérheti, sőt túl is lépheti a Carnot-határt, hiszen a részecskék titokzatos kvantumkapcsolatai (korrelációi) többletenergiát képesek munkává alakítani.
Kvantumkapcsolatok: több, mint puszta hő
Egy atomi méretű hőmotor nemcsak a hőmérséklet-különbségből nyer energiát, hanem a kvantumösszefonódásból is. Elsőként sikerült bizonyítani, hogy az ilyen gépek hatékonyságát nemcsak a klasszikus hőtan törvényei írják le, hanem többletenergiát nyernek a kvantumkorrelációkból is. Ez alapvetően új korszakot jelenthet a technológiában.
Nanomotorok: irány a jövő!
Az új eredmények közelebb hozzák az olyan kvantummotorok megvalósulását, amelyek akár sejtszinten dolgoznak, orvosi nanobotokat hajtanak, vagy atomokat rendeznek át egyesével. A kvantumfizika friss értelmezése egészen új horizontokat nyithat a tudományban: kiderülhet, mennyire rugalmasak valójában az alapvető fizikai törvényeink, és mennyi energiát nyerhetünk a legkisebb méretekben rejlő, eddig rejtett összefüggésekből.
