麥克斯韋等人很好奇：自然定理如何會依賴于某個生物是否曉得分子的位置和速率呢？假如熱力學第二定理主觀地取決于一個人擁有的信息，這么在哪些情況下它才創立呢？
一個世紀以后，法國化學學家在Leo和Rolf的工作的基礎上，通過將熱力學和年青的信息科學聯系上去解決了這個悖論。覺得妖精的信息儲存在它的記憶中，而記憶須要更新和消除，這都會消耗功。（在1961年，估算出筆記本在溫度下消除一比特信息須要2.9zJ的能量。注：1zJ=10-21J）換句話說，當妖精將二氧化碳分成冷熱兩部份、降低二氧化碳熵的同時，它的腦部須要消耗能量，形成更多的熵來進行補償。對于二氧化碳和妖精構成的總系統，熵一直是降低的，滿足熱力學第二定理。
就像所說，這個發覺闡明出“信息是化學的”。你所擁有的信息越多，你能“釋放”功的潛力也越大。麥克斯韋妖可以強行讓單一氣溫的二氧化碳做功，正是由于他比常人擁有更多信息。
美麗新世界：當熱力學遇上量子信息論
近年來出現了一種對于熱力學的革命性理解，它用描述量子系統間信息傳播的量子信息論來解釋這些主觀性。正如熱力學最初誕生于改進蒸氣機的嘗試中，明日的熱力學家正在認真考慮量子機器的做功。過去幾年來，單粒子引擎和三原子“冰箱”都在實驗中得到實現，“微縮”技術正在促使熱力學家將精典的熱力學擴充到量子領域——溫度、功等概念都不再具有一般的意義，而精典的熱力學定理也可能不再適用。
早已發覺的量子版本熱力學定理能在尺度減小時會回到精典的方式。自下而上地重畫理論早已引導熱力學家根據理論的主觀性來構建基本概念，而且揭示了能量和信息間深刻而又驚人的關系。這兒的信息是指通過具象的1和0來分辨化學態、衡量儲存的信息量。“量子熱力學”是一個新興領域，它的特征是：豐富且混亂。
量子熱力學研究領域的先驅，格拉斯哥學院化學學家Sandu覺得，“我們正在步入熱力學的美麗新世界。”在談到精典熱力學的時侯，他說：“剛誕生的時侯它還特別好用，然而如今我們正在用一種全新的形式來看待它。”
在過去的幾六年中，和他的朋友、以及其他一些研究組論證，能量從低溫物體傳到高溫物體是由粒子間信息傳播的形式決定的。依照量子理論，粒子的化學性質是“概率性的”（）：它們不是絕對的1或0，而是同時具有一定幾率為1?一定幾率為0。當粒子互相作用的時侯，它們也可以發生糾纏，致使描述它們狀態的機率分布彼此關聯。量子理論的一個中心支柱就是信息——也就是表示粒子態的、概率性的這些1和0，永遠不會遺失。
但是一段時間后，隨著粒子互相作用、糾纏程度越來越大，關于它們各自狀態的信息都會擴散并被攪亂，在越來越多的粒子之間共享。等人相信，量子糾纏下降的箭頭代表著預期的熵增——也就是時間的熱力學箭頭。例如一杯奶茶冷卻到溫度，是因為奶茶分子和空氣分子相互碰撞，記錄著它們能量的信息會泄漏出去并被周圍的空氣分享。
將熵理解為某種主觀的量度量子物理三大理論量子糾纏觀察者原理，宇宙整體的演進便不會遺失信息。雖然宇宙的個別部份（例如奶茶、引擎和人）會隨著量子信息的稀釋而經歷熵增，宇宙整體的熵永遠保持為0。
英國的格拉斯哥聯邦理工大學的院長覺得這是觀念上的巨大轉變。十五年前，“我們覺得熵是熱力學系統的一種屬性，”他說，“而在目前的信息論中，我們覺得熵并非系統的屬性，而是描述系統的觀測者的屬性。”
遙遠行星上的小王子：“我可以告訴你哈姆雷特的故事，而且我沒辦法跟你說明一個方向。”
2016年7月發表在《自然通信》上的兩篇論文，為信息、能量和其它“守恒量”（可以轉換但絕不會消失的數學量）之間的關系指明了新的方向。其中一篇是的團隊發表的，而另一篇則是由巴黎學院大學的所在的團隊發表的。兩個團隊都設想了一種量子系統，它將信息當做一種貨幣來跟其它愈發物質化的資源進行交換。
想像一個裝有粒子的巨大容器，上面的粒子同時具有能量和角動量，也就是說，它們一邊到處閑逛，一邊發生自轉。這個容器跟一個重物以及一個轉盤相聯接，重物須要消耗能量來提高，而轉盤須要通過調節角動量來推動或減低轉動。通常來說，單靠這個容器不能做功，由于沒有溫差。但是研究者發覺，對于包含多個守恒量的容器，情況有所不同。“如果存在兩個分別守恒的數學量，例如能量和角動量”說，“那么只要你有一個包含兩者的大’泳池’，就可以用其中一個量來換取另外一個。”
在這個假想的重物-容器-轉盤系統中，轉盤減速時重物會被提高，等價地，放低重物會讓轉盤加速。研究者發覺，描述粒子的能量和角動量狀態的量子信息可以作為一種貨幣，它促使能量和角動量供給之間才能發生交換。量子系統中守恒量之間可以相互交換的概念是全新的。這其實暗示了我們須要一個愈發完備的熱力學理論，這個理論除了能描述能量的流動，能夠描述宇宙中所有守恒量之間的互相影響。
在八月中的某次電話大會中，討論了一個新的理想實驗，它揭示了信息和其它守恒量之間的區別，而且強調自然中的對稱性怎么將它們分開。
假定你和生活在遙遠星體中的不同行星上，他想告訴你向那里看可以找到他的星球，但這在數學上是不可能的：“我可以告訴你哈姆雷特的故事。而且我沒辦法跟你說明一個方向。”
一段無方向、完全由0和1組成的字符串難以描述對方銀河的方向，而這是由于“大自然并沒有給我們提供一個普適的參照系。”說。如果有的話——例如宇宙中的每位點都帶有一個小箭頭來指明該點的運動方向——這還會破壞宇宙的“轉動不變性”。當轉盤跟宇宙的轉動方向一致時，轉盤都會轉得更快，角動量便不守恒了。20世紀初期，物理家Emmy（諾特）證明，每位對稱性就會帶來一條守恒定理：宇宙的轉動對稱性反映了角動量是守恒的。覺得這個思想實驗表明了用信息來解釋空間方向是不可能的，這“或許和守恒定理有關，”他說。
我們雖然不能用信息來描述關于宇宙的一切，這和對自然的更基本描述的研究息息相關。近年來，好多理論化學學家開始相信，時空和其中的物質、能量可能是糾纏的量子信息網路形成的全息圖。“我們必需要當心，”說，“因為信息表現得跟其它的化學屬性，例如時空，迥然不同。”
了解這種概念之間的邏輯聯系也能幫助化學學家推測黑洞內部的性質。黑洞是一種神秘的物體，它具有體溫和熵，但是會以某種形式幅射信息。“黑洞最重要的性質之一就是它的熱力學，”說，“但是由于黑洞十分復雜，你們如今討論的黑洞熱力學大多仍是傳統熱力學。我們正在發展一種全新的研究視角，新工具必將會被用于黑洞研究。”
量子機器：萬物都是信息嗎？
埃克塞特學院（of）的量子信息科學家Janet采用技術驅動的方式來理解量子熱力學。“如果尺度顯得越來越小，我們將步入仍未完全理解的領域，”說，“問題在于，我們須要曉得關于這個領域的什么東西？”
2012年，設想并和朋友共同成立了一個如今擁有300名成員的法國量子熱力學研究網路。她希望你們就能一起努力，發覺“主宰”量子引擎和制熱機的量子相變的規律。這種規律其實在將來的某日能驅動或冷卻計算機，用于太陽能電板板、生物工程等領域。研究人員如今對量子引擎的功能有了更好的理解。在2015年，RaamUzdin和耶路撒冷希伯來學院（of）的朋友通過估算發覺，量子引擎的性能比精典引擎更高。在才能從高低溫物體間傳遞的能量中“提取”多少功的問題上，量子引擎的做功效率仍然滿足卡諾公式，并且它們有時可以更快量子物理三大理論量子糾纏觀察者原理，因而功率更高。
，，和她們的團隊也在追求愈加具體的發覺。2017年3月，和他的博士后研究員Lluis發表了一篇用量子信息理論導入熱力學第三定理的論文。熱力學第三定理強調，絕對零度是不可能抵達的。這仍然以來都令人疑惑。團隊的新研究表明，制止我們抵達絕對零度的“冷卻速率極限”來始于，從一個有限大小物體的組成粒子中抽取信息的速率極限。2017年一月發布在預印本上的一項研究強調，這個速率極限可能和量子制熱機的冷卻能力有關。2015年，及朋友證明了，在量子尺度上，熱力學第二定理會被一個愈發完整的方式所取代。新定理對定義粒子化學態的機率分布怎樣演變作出了約束，這在量子引擎中同樣適用。
隨著量子熱力學這一領域的快速發展，一系列的進展和發覺接連出現。在一些傳統的熱力學家看來，形勢一片混亂。來自英國南安普頓學院的PeterH?nggi坦承不諱地批評說，信息的重要性被這些從事量子估算的人過份吹捧了。他覺得這種人錯誤地將宇宙當作一個巨大的量子信息處理器，而不是數學實體。他將此怪罪于量子信息學家將不同種類的熵——熱力學熵和信息理論的熵——搞混了，而且將前者用在它并不適用的地方。麥克斯韋妖“讓我倍感煩躁，”H?nggi說。當被問起的新版熱力學第二“定律”時，他說：“你曉得為何我的血糖要下降了吧。”
盡管H?nggi的批評看上去過分迂腐了（量子信息學家確實在研究熱力學熵和信息理論的熵之間的聯系），但其他的熱力學家覺得他確實提出了一些可靠的論據。目前看來，當量子信息學家想像具象的量子機器，并研究能夠從中提取功的時侯，她們有時會回避這樣一個問題：在對量子系統進行檢測的同時，我們會“摧毀”它的量子機率，這樣一來，我們到底該怎么從量子系統中提取功？等人近來早已開始借助關于提取、存儲量子功的新看法來處理這個問題。不過相關的理論研究并不稀少。
“很多令人激動的事情被一起擺在臺面上，這變得有些混亂；我們須要把它們理順。”來自美國國立學院的量子信息學家、熱力學家如是說。“我們須要對這種看法進行’整理’，理解它們分別適用于什么領域。我們有八種功的定義，如今我們應當試著強調哪一個定義在哪一種情形下正確，而不僅僅是想出第九種定義。”
在忽略宇宙的物質性會存在風險這一點上，和完全贊成H?nggi的觀點。“我很提防這些相信萬物都是信息的理論家。”說，“在蒸氣機被發明、熱力學全面發展時，就曾有人假定宇宙是一個巨大的蒸氣機。”實際上，宇宙“比那要混亂得多。”而對于量子熱力學，他表示，當能量遇上量子信息，一個優美的理論便誕生了。