慶應義塾大学理工学部の齊藤圭司准教授と、東京大学大学院総合文化研究科博士課程3年の白石直人、学習院大学理学部の田崎晴明教授の研究グループは、二百年以上の歴史を持つ熱力学の分野で、「何ができないか」を示す新たな原理的限界を発見しました。一般的な（外部熱源を用いる）熱エンジンについて、「効率を高くしようとすると不可避的に時間当たりの出力が小さくなってしまう」ことを、定量的で厳密なトレードオフの関係を新たに証明することで、理論的に明らかにしたのです。導出には最新の非平衡統計物理学の知見が活かされています。今回の研究結果は純粋に理論的な成果であり、考えうるほぼ全ての熱エンジンにあてはまります。今後、省エネルギーや環境への負荷の軽減を考慮した「環境配慮型エンジン」の性能評価の基準や開発指針として応用されることが期待されます。





本研究成果は2016年10月31日〔現地時間〕に米国物理学会誌「Physical Review Letters」のオンライン版で公開されます。





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