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Japon
Dossier

Japon : fondements quantiques de la thermodynamique

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Ce dossier suit les travaux japonais reliant les lois quantiques aux grandeurs et opérations thermodynamiques macroscopiques. Il distingue les démonstrations théoriques de leurs éventuelles applications expérimentales.

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Où en est-on ?

Le 4 novembre 2026, RIKEN présente un cadre théorique publié dans PRX Quantum qui dérive deux formes du deuxième principe sous des hypothèses précises.

Au Japon, un cadre quantique précise les conditions du deuxième principe

RIKEN et ses partenaires universitaires ont présenté le 4 novembre 2026 un cadre théorique reliant la mécanique quantique au deuxième principe de la thermodynamique. L’étude est parue dans PRX Quantum le 3 novembre, soit le 4 au Japon, selon le communiqué.

RIKEN à Wakō, 21 avril 2007. Archives illustrant l’institution ; ne montre pas l’étude théorique. TAKASHI / adaptation Kozo, CC BY-SA 3.0 ; sans modification supplémentaire.
RIKEN à Wakō, 21 avril 2007. Archives illustrant l’institution ; ne montre pas l’étude théorique. TAKASHI / adaptation Kozo, CC BY-SA 3.0 ; sans modification supplémentaire. — TAKASHI / adaptation by Kozo / Wikimedia Commons — CC BY-SA 3.0 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/ ; 21 April 2007; no additional changes.

L’équipe définit l’équilibre thermique et les opérations macroscopiques à partir de grandeurs comme l’énergie ou l’aimantation. Elle introduit une entropie quantique compatible avec l’entropie thermodynamique dans ce cadre, y compris pour certains états quantiques purs.

Les auteurs en déduisent deux formulations du deuxième principe, dont la non-diminution de l’entropie sous les conditions étudiées. Il s’agit d’une démonstration mathématique, sans nouveau dispositif expérimental annoncé.

RIKEN précise une limite : la preuve concerne des opérations dont la durée ne croît pas avec la taille du système. Son extension à des opérations plus longues nécessite d’autres conditions ; le résultat ne constitue pas une preuve sans hypothèses de toutes les situations physiques.

Sources 3