「エネルギーを取り出す時刻を不確定とすれば、マックスウェルの悪魔は実現可能」
これが本論の主張である。 なぜ時刻が不確定であればエネルギーを取り出すことができるのか。 その意味がいまひとつつかみ取れない、あるいはどことなく話が上手すぎるように思える、そんな方々も多いことと思う。 ここでは時刻不確定の意味を明らかにするため、コンピュータによる未来予知についての話題を取り上げる。 時刻不確定なマックスウェルの悪魔がたとえ存在したとしても、コンピュータによる完全な未来予知を行うことはできない。 このことは悪魔がエントロピー増大則を犯していないことと同義であり、それゆえに悪魔の存在が許されているのである。

今日、コンピュータは様々な局面で未来予測に役立っている。 例えば天気予報には大がかりなシミュレーションを行うスーパーコンピュータが導入されている。 コンピュータが１つの答をはじき出したとき、それまで全く予測のつかなかった未来に一縷の手掛かりを与える。 もちろん天気予報がしばし外れるように、コンピュータの答とて間違うこともある。 しかしそれは、コンピュータ予測という方法自体が間違っていたというより、データが不完全である場合が多いであろう。 もし金と労力に糸目を付けず超高性能なコンピュータを作成し、徹底的にプログラムのバグを排除し、細大漏らさず完全なデータを与えたとしたら、コンピュータの答は神託の重みを持った予言となるのではないか。 残念ながら今日の見解では、いかに優れたコンピュータを作ろうとも完全な未来予知は不可能だと言われている。 その理由は主に２つある。

未来のできごとについて、コンピュータが１つの答を導き出すためには必ずある程度のエネルギー消費をともなう。 ただしこのエネルギー消費は、コンピュータの演算だけではなくデータ入手の過程、つまり測定の過程まで含んでの話である。 可逆コンピュータの節で見たように、純粋な演算だけであればエネルギー消費は限りなくゼロに近づけることができる。 しかし、対象の測定までをも含む全過程においては、エネルギー消費を避けることができない。 実際にエネルギー消費の過程がどこで生じるかは、具体的なコンピュータの設計に依存する。 測定の段階か、個々の演算の段階か、最後のメモリー消去の段階なのか、いずれにせよどこかの段階で必ずエネルギーを消費することになる。 もしコンピュータがＹｅｓ/Ｎｏの２択に対して答を導き出したなら、そこに要する必要最小限のエネルギーは１ｂｉｔ相当＝ｋＴ＊ｌｎ（２）となる。 仮に求める答が 3.1415926 だったとして、これを 0.0000000から 99.9999999 の範囲から選択するものであったなら、ｋＴ＊ｌｎ（1000000000 ）だけのエネルギー消費が必要とされる。 このようにコンピュータによって得られた情報とは、エネルギーと引き換えにもたらされたものなのである。 ところで、このｋＴ＊ｌｎ（Ｎ）というエネルギーを熱・統計力学の観点から解釈するとどうなるか。 これだけの大きさのエネルギーを理想気体が熱として受け取った場合、気体分子の持つ「場合の数」はＮ通りだけ増大する。 コンピュータがＮ通りの未来の中の１つを選び取るには、その代償として他の何物か、例えば気体分子などの場合の数がＮ通りだけ増大するのである。 ここにシンプルで美しい法則がある。 （コンピュータ＋気体分子）全体の場合の数は、常にＮ通り以上となる。 このＮ通りという数は決して減らすことができないので、どれほどコンピュータを駆使しようとも世界全体の未来予知はできないのである。 「場合の数は決して減らすことができない」これがエントロピー増大則と呼ばれるものの本質である。

ところで、私はこれまでに「時刻を不確定とすれば、マックスウェルの悪魔は実現可能」という話をしてきた。 この悪魔の方法を用いれば、コンピュータのエネルギー消費を限りなくゼロ近くに抑えつつ、答を導き出すことができるのだ。 コンピュータから答が出る時刻をずらせば、一見不可能に見えたエネルギーゼロの要求を満たすことができる。 例えば、もしコンピュータにＹｅｓ/Ｎｏの２択の問題を解かせるならば、Ｙｅｓの答が出るのを１秒後に、Ｎｏの答が出るのを２秒後に仕掛けておく。 そのような「答によって処理時間の長さが異なるプログラム」を、あらかじめコンピュータに組み込んでおくのである。 我々がコンピュータの答を得たとき、その答によって未来の持つ可能性はＹｅｓ/Ｎｏの２通りから１通りに絞られる。 しかしそれと同時に、答自体がはじき出された時刻が異なるため、未来の持つ可能性は２通りに広がる。 もし我々がコンピュータの答に従って何らかの行動を起こすのだとすれば、１秒後に行動を起こす場合と、２秒後に行動を起こす場合では異なる未来が待っているはずだ。 結局のところ（Ｙｅｓ：１秒後）と（Ｎｏ：２秒後）の２通りという場合の数は、全過程において変わってはいない。 計算時間が予想不能なコンピュータであれば、その計算時間によって未来が変わってしまうので、未来の持つ可能性の幅を減らすことができないのである。 それゆえに、計算時間が予想不能なコンピュータはエネルギーの消費なしに作動することが物理的に許される。 計算時間が確定しているコンピュータであれば、こうはならない。 もし計算時間が決まっているコンピュータが未来についての答を次々とはじき出していったなら、未来の持つ可能性の幅はどんどん減少することになる。 そのようなコンピュータが完全な未来予知を行わないように、物理法則はエネルギーという制約を課したのである。 つまり、神は未来予知の能力をコンピュータから奪っておいたのだ。 逆に言えば、どれほど演算を行っても未来予知に到達しないような「不完全な」コンピュータであれば、その存在は神から許される。 計算時間が予測できない「いいかげんな」コンピュータとは、そういった「許された存在」なのである。

それでは、もし我々が正確な時計を持ち、答が出た時刻が何時何分であったか正確に記録しながら、時刻不確定なコンピュータを使い続けたらどうなるだろうか。 つまり、未来に関する答はコンピュータから得つつ、時刻に関する情報の不備は時計によって補えば、完全な未来予知ができるのではないか。 残念ながらそうはならない。 なぜなら時刻を測定する過程、つまり時計にエネルギーを消費するからである。 「時刻不確定なコンピュータ＋時計」は、「計算時間が確定しているコンピュータ」と同じ意味を持つ。 どこかにエネルギーの消費が発生するので、完全な未来予知には至らない。 つまり、時計によって得られるはずの情報を捨てることによって、その分だけのエネルギーが稼ぎ出せるのである。 類似のアイデアで、答が確定するまで待ってはどうかという疑問もあるだろう。 上の例では３秒後まで待ってから次の行動を開始すれば、時刻不確定といった性質はなくなるのではないか。 ところが、この場合もエネルギー消費は避けられない。 １秒後に出た答を２秒待つのと、２秒後に出た答を１秒待つのとは、相異なる２つの行動である。 この２つの行動を１つに「合流」しようとすれば、どうしてもそこに１ｂｉｔ相当のエネルギーの消費が避けられない。

ラプラスの悪魔は存在することが許されないが、マックスウェルの悪魔は存在することが許される。 （はじめに、悪魔兄弟の違い参照） マックスウェルの悪魔は、時刻不確定の贖罪を以て熱力学の神から許されているのである。