Водитель едет ночью в тумане. Фары выхватывают лишь ближайший метр дороги, а карта, где отмечен каждый поворот, бесполезна, потому что не видно ориентиров. Примерно так чувствует себя демон Максвелла в шумном мире: он пытается извлечь работу из теплового движения, но его знания о траекториях частиц тонут в помехах. Авторы новой работы показали, что в таких условиях подробная статистика пути не просто не помогает, а становится хуже простого взгляда на текущий момент.

Эксперимент построен на микрокантилевере, крошечной пластинке, которая колеблется с частотой 1100 Гц. Её положение измеряют с точностью до 1 пм, но намеренно добавляют шум, как если бы водителю залепили часть лобового стекла грязью. Управляющая сила переключается в зависимости от знака измеренной координаты, и из тепловых колебаний удаётся выжать немного работы. Чем точнее демон знает, где пластинка, тем больше работы он извлекает.

Когда измерения почти идеальны, самой жёсткой границей оказывается недоступная информация. Но стоит добавить шум, и эта граница быстро слабеет: подробная история пути становится ненадёжной. Марковская взаимная информация, которая вообще не помнит прошлого, держится лучше. В широком диапазоне шума именно она предсказывает, сколько работы можно извлечь, и точно ловит момент, когда двигатель перестаёт быть двигателем.

Туман сгущается, и водитель перестаёт смотреть на карту, которая требует знания каждого поворота. Он следит только за тем, что видно прямо перед капотом. Так и демон в шумном мире: простая мгновенная связь между тем, что он видит, и тем, что он делает, оказывается надёжнее самой подробной памяти о дороге.