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Tese

On the physics of dissipative systems: classical dynamics and quantum dissipative adaptation (2024)

  • Authors:
  • Autor USP: GOETTEMS, ELISA IAHN - IFSC
  • Unidade: IFSC
  • Sigla do Departamento: FCI
  • DOI: 10.11606/T.76.2024.tde-23042024-111403
  • Subjects: MOVIMENTO BROWNIANO; TERMODINÂMICA
  • Keywords: Adaptação dissipativa; Asymmetric potential; Brownian motion; Dissipative adaptation; Função espectral; Potencial assimétrico; Spectral function; Thermodynamics
  • Agências de fomento:
  • Language: Inglês
  • Abstract: Os estudos de sistemas dissipativos são de grande interesse na física. Nesta tese, temos como objetivo explorar esse fenômeno tanto nos regimes clássico quanto quântico. Na primeira parte, utilizamos a abordagem sistema-reservatório para investigar a dinâmica de duas partículas Brownianas imersas no mesmo reservatório. Existem duas maneiras de abordar esse problema: um com acoplamento linear e outro com acoplemnto não linear entre as partículas e o banho. A extensão do sistema de interesse para incluir duas partículas com o acoplamento bilinear resulta em resultados não físicos, como movimento de partículas livres para a coordenada relativa e a ausência de efeitos entre partículas próximas umas das outras. Para abordar esses problemas, na literatura é empregado um acoplamento exponencial entre partícula e banho. Neste trabalho, propomos uma maneira de reconciliar os acoplamentos bilinear e não linear. Demonstramos como derivar as mesmas taxas de dissipação não linear a partir da Lagrangiana bilinear. Fizemos isso por meio de uma função espectral modificada que depende explicitamente da distância entre as partículas. Além disso, implementamos uma função espectral modificada para evitar a difusão anômala observada no modelo não linear usual, juntamente com modelo fenomenológica que descreve a interação hidrodinâmica entre um par de partículas Brownianas em um fluido viscoso. No regime quântico, adotamos a mesma abordagem de sistema-reservatório para investigar a hipótese deadaptação dissipativa proposta por Jeremy England. Essa hipótese propôe m mecanismo termodinâmico geral que explica a auto-organização de sistemas por meio da dissipação de trabalho absorvido de uma fonte externa. Nesta segunda parte da tese, exploramos a dinâmica quântica de sistemas sujeitos a uma força externa, avaliando as grandezas termodinâmicas de um processo de auto-organização. Para isso, utilizamos um Hamiltoniano spin-boson dependente do tempo que caracteriza uma partícula sujeita a um potencial duplo metastável com parâmetro dependente do tempo que controla a assimetria dos poços. Nosso interesse é mostrar que o potencial assimétrico é capaz de localizar a partícula no lado instável do poço e verificar que esta transição resulta na maior absorção de energia. Em conclusão, propomos investigações adicionais no modelo de spin-boson dirigido, a fim de estabelecer uma teoria mais abrangente de como os sistemas evoluem e suas implicações termodinâmicas
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 08.02.2024
    • Acesso à fonteAcesso à fonteDOI
    Informações sobre o DOI: 10.11606/T.76.2024.tde-23042024-111403 (Fonte: oaDOI API)
    • 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
    How to cite
    A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas

    • ABNT

      GOETTEMS, Elisa Iahn. On the physics of dissipative systems: classical dynamics and quantum dissipative adaptation. 2024. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2024. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-23042024-111403/. Acesso em: 29 dez. 2025.

    • APA

      Goettems, E. I. (2024). On the physics of dissipative systems: classical dynamics and quantum dissipative adaptation (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-23042024-111403/

    • NLM

      Goettems EI. On the physics of dissipative systems: classical dynamics and quantum dissipative adaptation [Internet]. 2024 ;[citado 2025 dez. 29 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-23042024-111403/

    • Vancouver

      Goettems EI. On the physics of dissipative systems: classical dynamics and quantum dissipative adaptation [Internet]. 2024 ;[citado 2025 dez. 29 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-23042024-111403/

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