Autonomous quantum Maxwell's demon using superconducting devices (2019)
- Authors:
- Autor USP: MARTINS, GABRIELA FERNANDES - IFSC
- Unidade: IFSC
- Sigla do Departamento: FCM
- Subjects: FÍSICA MODERNA; DISPOSITIVOS SUPERCONDUTORES; SISTEMA QUÂNTICO; SUPERCONDUTIVIDADE
- Keywords: Demônio de Maxwell; Maxwell’s demon; Open quantum systems; Sistemas quânticos abertos; Superconducting devices
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: Nos últimos anos, com a evolução da tecnologia que permite o controle de sistemas nano-mesoscópicos, a possibilidade de se implementar um demônio de Maxwell despertou muito interesse. A sua versão clássica já foi realizada experimentalmente com sucesso em sistemas fotônicos e eletrônicos e atualmente a versão quântica tem sido amplamente estudada. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é desenvolver um protocolo para a implementação de uma versão quântica de um demônio de Maxwell autônomo utilizando dispositivos supercondutores. O sistema é composto por um Asymmetrical Single-Cooper-Pair Transistor, ASCPT, que possui as suas extremidades em contato com banhos térmicos, sendo que o banho à esquerda possui uma temperatura inferior ao da direita. E por um dispositivo composto por dois Cooper-Pair Boxes, CPB’s, interagentes, denominado ECPB, sigla para Extended Cooper-Pair Box. O ECPB também se encontra em contato com um banho e possui uma característica genuinamente quântica, emaranhamento, sendo descrito por seus estados antissimétrico e simétrico, que se acoplam capacitivamente ao ASCPT com intensidades distintas. Encontrou-se que em um regime de operação específico a dinâmica espontânea de tunelamento de pares de Cooper ao longo do ASCPT origina o transporte de calor do banho à esquerda do ASCPT, ao banho à direita. Desta forma, assim como proposto originalmente por Maxwell, o demônio, composto pelo ECPB e pela ilha do ASCPT, media um fluxo de calor de um banho frio para um banho quente, sem a realização alguma de trabalho. Contudo como esperado, a violação da 2ª lei da termodinâmica não ocorre, já que durante a dinâmica calor é liberado ao banho em contato com o dispositivo de CPB's, compensando a diminuição de entropia que ocorre nos banhos em contato com o ASCPT
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2019
- Data da defesa: 16.07.2019
-
ABNT
MARTINS, Gabriela Fernandes. Autonomous quantum Maxwell's demon using superconducting devices. 2019. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2019. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-20092019-163128/. Acesso em: 24 abr. 2024. -
APA
Martins, G. F. (2019). Autonomous quantum Maxwell's demon using superconducting devices (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-20092019-163128/ -
NLM
Martins GF. Autonomous quantum Maxwell's demon using superconducting devices [Internet]. 2019 ;[citado 2024 abr. 24 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-20092019-163128/ -
Vancouver
Martins GF. Autonomous quantum Maxwell's demon using superconducting devices [Internet]. 2019 ;[citado 2024 abr. 24 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-20092019-163128/
How to cite
A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas
