El ruido rompe las fronteras de las trayectorias

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Un conductor avanza de noche entre la niebla. Los faros apenas iluminan el metro de carretera más cercano, y el mapa donde está marcada cada curva no sirve de nada, porque no se ven los puntos de referencia. Algo parecido siente el demonio de Maxwell en un mundo ruidoso: intenta extraer trabajo del movimiento térmico, pero su conocimiento de las trayectorias de las partículas se ahoga entre el ruido. Los autores de un nuevo trabajo han demostrado que, en esas condiciones, la estadística detallada del camino no solo no ayuda, sino que resulta peor que una simple mirada al instante actual.

El experimento se basa en un microvoladizo, una placa diminuta que oscila con una frecuencia de 1100 Hz. Su posición se mide con una precisión de 1 pm, pero se añade ruido a propósito, como si al conductor le hubieran embadurnado de barro parte del parabrisas. La fuerza de control se conmuta según el signo de la coordenada medida, y de las oscilaciones térmicas se logra exprimir algo de trabajo. Cuanto más sabe el demonio dónde está la placa, más trabajo extrae.

Cuando las mediciones son casi perfectas, la frontera más estricta resulta ser la información inaccesible. Pero basta añadir ruido para que esa frontera se debilite con rapidez: la historia detallada del camino se vuelve poco fiable. La información mutua markoviana, que no recuerda el pasado en absoluto, aguanta mejor. En un amplio intervalo de ruido es ella la que predice cuánto trabajo puede extraerse, y capta con precisión el momento en que el motor deja de ser un motor.

La niebla se espesa y el conductor deja de mirar el mapa, que exige conocer cada curva. Solo atiende a lo que ve justo delante del capó. Así actúa también el demonio en un mundo ruidoso: la simple relación instantánea entre lo que ve y lo que hace resulta más fiable que la memoria más detallada del camino.