Парадокс Гиббса с точки зрения квантовой механики

[yoginka]

https://physicsworld.com/a/quantum-mechanics-gives-new-insights-into-the-gibbs-paradox/
Quantum mechanics gives new insights into the Gibbs paradox

"The classical Gibbs paradox
The classical Gibbs paradox takes the form of a

Comments

[yoginka]

Насколько я поняла, даже не различая микро состояний (и не замечая низкой энтропии), можно воспользоваться квантовыми эффектами и соответствующими устройствами, чтобы извлечь работу из этой из этой разницы состояний (низкой энтропии).
Там есть ссылка на основную статью:
https://www.nature.com/articles/s41467-021-21620-7
Вот из нее цитата:
"Counter-intuitively, the ignorant observer can typically extract more work from distinguishable gases-even though they appear indistinguishable-than from truly identical gases. In the continuum and large particle number limit which classically recovers the ideal gas, this divergence is maximal: the ignorant observer can extract as much work from apparently indistinguishable gases as the informed observer. Our analysis hinges on the symmetry properties of quantum states under permutations of particles. For the ignorant observer, these properties lead to non-trivial restrictions on the possible work extraction processes. Viewed another way, the microstates of the system described by the ignorant observer are highly non-classical entangled states. This implies a fundamentally different way of counting microstates, and therefore computing entropies, from what is done classically or even in semi-classical treatments of quantum gases. Therefore we uncover a genuinely quantum thermodynamical effect in the Gibbs mixing scenario."

[egovoru]

Но, если "this implies a fundamentally different way of counting microstates, and therefore computing entropies", то разве такого наблюдателя можно продолжать называть "ignorant"?

[yoginka]

Видимо, потому что он по-прежнему их не может различать непосредственно.

[egovoru]

Мне кажется, у них тут произошла подмена понятий. Количество энтропии определяется тем, сколько микросостояний мы можем различать. Если наблюдатель научился различать больше состояний, перейдя на квантовый уровень, количество энтропии для него возросло, и его больше нельзя называть "ignorant".

[yoginka]

Тут все рассматривается с точки зрения извлечения работы из системы: различать состояния не может, непосредственно заставить систему совершить работу (на основе различия состояний) тоже не может.
//Если наблюдатель научился различать больше состояний, перейдя на квантовый уровень, количество энтропии для него возросло//
- А не наоборот ли? Это Вы видели:
https://yoginka.livejournal.com/464816.html?thread=1623472#t1623472

[egovoru]

Я имела в виду определение энтропии из статистической механики.

[yoginka]

На то она и СТАТИСТИЧЕСКАЯ, чтобы НИЧЕГО не знать о состояниях.
А если знать о них ВСЕ, то эта же формула дает уже не энтропию, а информацию. А энтропия при этом становится нулевая.

Иными словами: есть полная информационная емкость системы, что и дается этой формулой. Что знаем - информация, что не знаем - энтропия. Обычно ничего не знаем, поэтому это формула обычно для энтропии.