Efeitos de simetrias da equação de Lindblad no transporte quântico

• Autor(a) principal: Deborah Sampaio Antunes de Oliveira
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/33751
• topic: Sistemas quânticos abertos; Equação de Lindblad; Cadeia XXZ; Modelo de Heisenberg; Retificação; Fenômeno one-way street; Termodinâmica quântica; Calor quântico; Trabalho quântico; Sistemas quânticos; Retificação; Calor-condução; Termodinâmica

O entendimento de sistemas quânticos fora do equilíbrio e, mais especificamente, de propriedades de suas correntes de energia e spin possui não só um grande interesse teórico mas também tecnológico. Nesta dissertação, deixaremos mais claro a importância dessa área ao estudarmos certos modelos que apesar de simples já apresentam a ocorrência de fenômenos interessantes. Estudou-se cadeias unidimensionais de spins do modelo de Heisenberg e do modelo XXZ com uma estrutura graduada e que estão acopladas a reservatórios que tendem a fixar os spins das bordas em determinadas direções (“target polarization”). A retificação de corrente de spin e de energia e o recém descoberto fenômeno “one-way street” [1] foram analisados tendo em vista as condições necessárias para seu surgimento e manutenção. Este último, que consiste na não alteração do sentido da corrente de energia ao invertermos os banhos de lugar, pode inicialmente parecer levar a uma violação da segunda lei da termodinâmica mas esse não é o caso pois a corrente de energia consiste não apenas de uma contribuição devido ao calor mas também uma devido ao trabalho [2–4] o que nos leva a um paralelo com o emergente campo de estudo da termodinâmica quântica que também foi discutido brevemente. Em particular, o uso de simetrias da equação de Lindblad foi feito na dedução da existência desses fenômenos o que permitiu que os resultados encontrados fossem independentes do regime de transporte e do tamanho da cadeia. Além disso, outros fenômenos interessantes já descritos na literatura encontrados através dessa abordagem também foram apresentados. Por último, como um resultado original da autora, com um artigo publicado na EPL (Europhysics Letters), foi estendida a existência do fenômeno one-way street para banhos mais gerais (mas ainda do tipo “target polarization”) com pares de polarizações que incluem direções com ângulos arbitrários de um lado em relação a uma direção fixa do outro.