作者露丝·亚伯拉罕，牛津大学 信用:Shutterstock 热力学理论通常与19世纪的蒸汽机联系在一起，是一套普遍的定律，支配着从黑洞到生命进化的一切
但是随着现代技术将电路缩小到原子尺度，热力学必须在一个全新的领域接受测试
在这个领域，量子定律而不是经典定律适用
就像热力学是建造经典蒸汽机的关键一样，量子电路的出现迫使我们在量子的情况下重新想象这个理论
量子热力学是一个快速发展的物理领域，但是它的理论发展远远领先于实验的实现
纳米尺度器件制造和测量的快速突破现在为我们提供了在实验室探索这一新物理的机会
虽然实验现在已经触手可及，但由于复制热机运行所需的设备的复杂性，以及所需的高水平控制和测量灵敏度，实验仍然极具挑战性
医生
阿瑞斯的团队将制造纳米尺度的装置，只有十几个原子宽，并且将它们保持在比最深外层空间更冷的温度下
这些纳米尺度的引擎将提供以前无法进入的量子热力学测试，它们将成为研究量子引擎效率和功率的平台，为量子纳米机器铺平道路
医生
阿瑞斯公司将建造引擎，其中的“蒸汽”是一个或两个电子，活塞是一根碳纳米管形式的微小半导体线
她期望探索这一新领域将会对我们如何看待机器产生和以前经典领域的研究一样大的根本性影响
主要问题是
娜塔莉亚·阿瑞斯最近被授予欧洲研究委员会(ERC项目)试图回答的问题是:波动很重要且可能产生量子效应的发动机的效率是多少？回答这个问题的意义是深远的，例如，可以为生物马达的研究或高效片上纳米机器的设计提供信息
这项研究还可以揭示独特的行为，为新技术开辟道路，如新的片上制冷和传感技术或收集和储存能量的创新方法
通过利用波动，保持量子行为的要求可能会变得不那么苛刻
医生
阿瑞斯的发现将在经典和量子计算中得到应用
焦耳的实验证明了运动和热量是可以相互交换的，同样的道理
Ares旨在将碳纳米管的运动与单电子产生的热和功联系起来
她对开发具有独特能力的设备来发现量子热力学的奇异点感到兴奋
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