李淼

一群滨州州立大学的物理学家用一种神奇的方式实现了更加神奇的麦克斯韦妖，这只妖不是一个一个地观察原子，而是一次性地观察了所有原子。这种方法使得他们得到创纪录的低温度。

麦克斯韦是19世纪人，他提出的一个思想实验，就是著名的麦克斯韦妖。今天，我们为什么要谈这个老话题呢？原因是，最近有一群物理学家利用麦克斯韦妖将一群处于很冷很冷状态的原子变得更冷，这个方法将来也许可以用来实现量子计算。

那么，什么是麦克斯韦妖呢？

我们知道，导热现象有一个很常见的规律，就是热量从来都是从温度高的地方向温度低的地方传导，比如说，我们将冰块放进一杯温水里，稍微等一下，冰就会融化。这个现象说明原本是冰的那块固态水吸收了周围温水的热量融化了，而周围的温水因为释放出热量温度也降低了，这就是热量从温度高的地方向温度低的地方流。我们从来没有见过相反的现象：本来温度一样的一杯水，突然中间一块水结成了冰，而周围的水温度更高了。

温度低的地方只会吸收热量，温度高的地方只会释放热量，这是常识，在物理学中这个现象被总结成一条定律，就是热力学第二定律。

1871年，英國著名物理学家麦克斯韦设想了一个思想实验，他假想，将一杯水用一块板隔开，这块板是绝热的，也就是不传递热量。然后，在板上开一个特别小的窗口，每次，只有一个水分子可以通过。再接下来，设想一个很小很小的小人儿，也就是麦克斯韦妖了，这个小妖站在那个很小的窗口观察，当看到一个速度较高的水分子，他将这个分子放进窗口的右侧；……