On the energetic analysis of autonomous quantum systems (2022)
- Authors:
- Autor USP: MALAVAZI, ANDRÉ HERNANDES ALVES - IFSC
- Unidade: IFSC
- Sigla do Departamento: FCM
- DOI: 10.11606/T.76.2022.tde-17082022-092344
- Subjects: TERMODINÂMICA; SISTEMA QUÂNTICO
- Keywords: Open quantum systems; Quantum thermodynamics; Sistemas quânticos abertos; Termodinâmica quântica
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: Durante as últimas décadas, houve muitos avanços teóricos e experimentais tanto na extensão da termodinâmica para abranger sistemas microscópicos fora de equilíbrio quanto na compreensão da mecânica quântica. Somada a capacidade de última geração de controlar sistemas quânticos frágeis em uma ampla variedade de plataformas físicas, esse contexto abriu caminho para os atuais esforços estratégicos para desenvolver uma teoria termodinâmica de sistemas quânticos. Nesse sentido, o campo de pesquisa cunhado como termodinâmica quântica (TQ) já desempenha um papel fundamental no projeto e desenvolvimento de futuras tecnologias baseadas em fenômenos quânticos. Mais especificamente, a TQ visa tanto aplicar os conceitos e as noções termodinâmicas usuais para descrever sistemas quânticos arbitrários fora do equilíbrio quanto entender o surgimento do comportamento termodinâmico clássico a partir da dinâmica fundamentalmente quântica subjacente. No entanto, apesar de todo o progresso atual, ainda não existe um formalismo consolidado para uma descrição termodinâmica geral de objetos quânticos totalmente autônomos. Além disso, é particularmente notória a falta de consenso em relação a alguns aspectos centrais, como as definições de análogos quânticos de grandezas termodinâmicas. Nesta tese, focamos na análise energética em sistemas quânticos autônomos. Para isso, propomos um novo formalismo geral para uma descrição dinâmica das trocas energéticas entre subsistemas interagentes. A partir daabordagem da decomposição de Schmidt, identificamos Hamiltonianos efetivos como os operadores representativos para caracterização das energias internas locais, cujos valores esperados satisfazem a noção termodinâmica usual da aditividade de energia. Ao contrário das metodologias atualmente utilizadas, tal procedimento trata os subsistemas em pé de igualdade e não depende de nenhum tipo de aproximações e hipóteses adicionais, por exemplo, descrição semiclássica, regime de acoplamento fraco, conservação de energia estrita e dinâmica Markoviana. Em suma, nossa proposta contribui para o desenvolvimento da TQ fornecendo um novo formalismo que não sofre das restrições usuais e estabelece uma nova e exata rota para definir outras grandezas termodinâmicas gerais para o regime quântico
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2022
- Data da defesa: 02.05.2022
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo é de acesso aberto
- URL de acesso aberto
- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
-
ABNT
MALAVAZI, André Hernandes Alves. On the energetic analysis of autonomous quantum systems. 2022. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2022. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-17082022-092344/. Acesso em: 07 out. 2024. -
APA
Malavazi, A. H. A. (2022). On the energetic analysis of autonomous quantum systems (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-17082022-092344/ -
NLM
Malavazi AHA. On the energetic analysis of autonomous quantum systems [Internet]. 2022 ;[citado 2024 out. 07 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-17082022-092344/ -
Vancouver
Malavazi AHA. On the energetic analysis of autonomous quantum systems [Internet]. 2022 ;[citado 2024 out. 07 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-17082022-092344/
Informações sobre o DOI: 10.11606/T.76.2022.tde-17082022-092344 (Fonte: oaDOI API)
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