Физики экспериментально показали, что память сложной микроскопической среды можно использовать для извлечения дополнительной работы. В опыте с броуновской частицей в оптической ловушке команда дважды измеряла её положение с заданной задержкой; исследование опубликовано 16 октября в Nature Physics.

Информационные двигатели превращают сведения о состоянии частиц в работу — это физическая версия мысленного эксперимента с демоном Максвелла. Прежние эксперименты обычно рассматривали марковскую среду, где информация, ушедшая в окружение, считается безвозвратно потерянной. В реальных структурированных жидкостях медленно релаксирующие скрытые степени свободы сохраняют корреляции с прошлым частицы, но напрямую измерить их нельзя.

Сравнение двух измерений позволило частично восстановить эти корреляции по обратному потоку информации из среды и использовать их в протоколе извлечения работы. Исследователи показали, что такой протокол меняет релаксацию частицы и увеличивает извлекаемую работу; в некоторых режимах она превышала энергию, запасённую только в наблюдаемой координате частицы.

Второй закон термодинамики это не нарушает: ресурсом служат полученные сведения и память окружения, а не энергия из ничего. Работа остаётся лабораторным доказательством на микроскопической системе в равновесии, а не готовым мотором, но впервые экспериментально показывает, как скрытая память среды может стать управляемым ресурсом для информационных машин без температурного градиента.