Когда гребцы действуют слаженно, лодка летит вперёд без лишних затрат. Так ведут себя и частицы в квантовой теплофизике: их можно привести в единое квантовое состояние — словно задать общий ритм. Тогда перенос энергии ускоряется в сотни раз, а энтропия (мера хаоса) почти не растёт, хотя обычно быстрые процессы всегда сопровождаются нагревом.
Секрет в обмене квантовой информацией и запутанности частиц — это обходит классические ограничения. Автомобильный мотор греется тем сильнее, чем быстрее вращается. Квантовый же «мотор» благодаря коллективным эффектам разгоняется почти без тепловых потерь.
Физики промоделировали такой процесс с помощью идеи «демона Максвелла» — мысленного устройства из 1871 года, способного перекачивать тепло вопреки второму началу. Численные расчёты подтвердили: коллективная работа усиливает перенос. Это открывает путь к квантовым батареям, чьё время зарядки сокращается пропорционально квадрату числа частиц. Условия: поддержание квантовой когерентности и учёт соотношения неопределённостей. Наследие Джона фон Неймана об информации и энергии обретает практическое воплощение.
Знаменитого «демона» придумал Джеймс Клерк Максвелл ещё в 1871 году, но только сейчас физики превратили его из мысленного эксперимента в реальный инструмент для зарядки батарей.