Verificação da taxa do trabalho quântico em um sistema simples

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Lais dos Anjos de Jesus
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-17082022-092950/
Resumo: A área da termodinâmica quântica surgiu com o objetivo de identificar como conceitos e princípios da termodinâmica clássica, aplicada em sistemas macroscópicos, podem ser generalizados para aplicação em sistemas quânticos. Nessa perspectiva, é comum imaginar o sistema quântico aberto como uma máquina, cuja operação ocorre na presença de um ambiente que nem sempre encontra-se em um estado de equilíbrio térmico. Outro aspecto distinto da termodinâmica usual é o fato desse ambiente ter que ser tratado como um sistema quântico em diversas situações de interesse atual. Neste trabalho estudamos um universo quântico composto por um sistema de dois níveis (que faz a vez do sistema quântico aberto) interagindo com um pulso de fóton único (que desempenha o papel de ambiente do nosso sistema de interesse). Seguindo a prescrição adotada na literatura para interpretar as trocas energéticas nas formas de calor e trabalho, verificamos que a interação entre as partes do nosso universo quântico permite a observação dessas duas formas. Nessa dissertação, buscamos verificar como as condições impostas ao sistema interferem no trabalho, ou seja, como podemos alterar a quantidade e a taxa temporal com que o trabalho será executado. Essa verificação foi feita olhando para o comportamento da potência fixando o valor do trabalho e alterando o conjunto de parâmetros do sistema dos quais ela dependia. Dessa forma, conseguimos relacionar algumas mudanças no comportamento da potência devido a mudanças nos parâmetros do sistema.
id USP_0956f6286f7ceeba57dbbd6d2ee3408a
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-17082022-092950
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Verificação da taxa do trabalho quântico em um sistema simplesVerification of quantum work rate in a simple systemEquação mestraMaster equationPotência de sistemas quânticosPower of quantum systemsQuantum open systemsQuantum thermodynamicsSistemas quânticos abertosTermodinâmica quânticaTrabalhoWorkA área da termodinâmica quântica surgiu com o objetivo de identificar como conceitos e princípios da termodinâmica clássica, aplicada em sistemas macroscópicos, podem ser generalizados para aplicação em sistemas quânticos. Nessa perspectiva, é comum imaginar o sistema quântico aberto como uma máquina, cuja operação ocorre na presença de um ambiente que nem sempre encontra-se em um estado de equilíbrio térmico. Outro aspecto distinto da termodinâmica usual é o fato desse ambiente ter que ser tratado como um sistema quântico em diversas situações de interesse atual. Neste trabalho estudamos um universo quântico composto por um sistema de dois níveis (que faz a vez do sistema quântico aberto) interagindo com um pulso de fóton único (que desempenha o papel de ambiente do nosso sistema de interesse). Seguindo a prescrição adotada na literatura para interpretar as trocas energéticas nas formas de calor e trabalho, verificamos que a interação entre as partes do nosso universo quântico permite a observação dessas duas formas. Nessa dissertação, buscamos verificar como as condições impostas ao sistema interferem no trabalho, ou seja, como podemos alterar a quantidade e a taxa temporal com que o trabalho será executado. Essa verificação foi feita olhando para o comportamento da potência fixando o valor do trabalho e alterando o conjunto de parâmetros do sistema dos quais ela dependia. Dessa forma, conseguimos relacionar algumas mudanças no comportamento da potência devido a mudanças nos parâmetros do sistema.The field of quantum thermodynamics emerged intending to identify how concepts and principles of classical thermodynamics, applied to macroscopic systems, can be generalized for application to quantum systems. From this perspective, it is common to imagine the open quantum system as a machine, whose operation takes place in the presence of an environment that is not always in a state of thermal equilibrium. Another distinct aspect of the usual thermodynamics is the fact that this environment has to be treated as a quantum system in several situations of current interest. In this work we study a quantum universe composed of a two-level system (which takes the place of the open quantum system) interacting with a single photon pulse (which plays the role of the environment of our system of interest). Following the prescription adopted in the literature to interpret the energetic exchanges in the forms of heat and work, we verified that the interaction between the parts of our quantum universe allows the observation of these two forms. In this dissertation, we seek to verify how the conditions imposed on the system interfere with the work, that is, how we can change the amount and temporal rate with which the work will be performed. This verification was done by looking at the behavior of power by fixing the value of work and changing the set of system parameters on which it depended. In this way, we were able to relate some changes in power behavior due to changes in system parameters.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPBrito, Frederico Borges deSilva, Lais dos Anjos de Jesus2022-05-03info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-17082022-092950/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-08-23T11:34:02Zoai:teses.usp.br:tde-17082022-092950Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-08-23T11:34:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Verificação da taxa do trabalho quântico em um sistema simples
Verification of quantum work rate in a simple system
title Verificação da taxa do trabalho quântico em um sistema simples
spellingShingle Verificação da taxa do trabalho quântico em um sistema simples
Silva, Lais dos Anjos de Jesus
Equação mestra
Master equation
Potência de sistemas quânticos
Power of quantum systems
Quantum open systems
Quantum thermodynamics
Sistemas quânticos abertos
Termodinâmica quântica
Trabalho
Work
title_short Verificação da taxa do trabalho quântico em um sistema simples
title_full Verificação da taxa do trabalho quântico em um sistema simples
title_fullStr Verificação da taxa do trabalho quântico em um sistema simples
title_full_unstemmed Verificação da taxa do trabalho quântico em um sistema simples
title_sort Verificação da taxa do trabalho quântico em um sistema simples
author Silva, Lais dos Anjos de Jesus
author_facet Silva, Lais dos Anjos de Jesus
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Brito, Frederico Borges de
dc.contributor.author.fl_str_mv Silva, Lais dos Anjos de Jesus
dc.subject.por.fl_str_mv Equação mestra
Master equation
Potência de sistemas quânticos
Power of quantum systems
Quantum open systems
Quantum thermodynamics
Sistemas quânticos abertos
Termodinâmica quântica
Trabalho
Work
topic Equação mestra
Master equation
Potência de sistemas quânticos
Power of quantum systems
Quantum open systems
Quantum thermodynamics
Sistemas quânticos abertos
Termodinâmica quântica
Trabalho
Work
description A área da termodinâmica quântica surgiu com o objetivo de identificar como conceitos e princípios da termodinâmica clássica, aplicada em sistemas macroscópicos, podem ser generalizados para aplicação em sistemas quânticos. Nessa perspectiva, é comum imaginar o sistema quântico aberto como uma máquina, cuja operação ocorre na presença de um ambiente que nem sempre encontra-se em um estado de equilíbrio térmico. Outro aspecto distinto da termodinâmica usual é o fato desse ambiente ter que ser tratado como um sistema quântico em diversas situações de interesse atual. Neste trabalho estudamos um universo quântico composto por um sistema de dois níveis (que faz a vez do sistema quântico aberto) interagindo com um pulso de fóton único (que desempenha o papel de ambiente do nosso sistema de interesse). Seguindo a prescrição adotada na literatura para interpretar as trocas energéticas nas formas de calor e trabalho, verificamos que a interação entre as partes do nosso universo quântico permite a observação dessas duas formas. Nessa dissertação, buscamos verificar como as condições impostas ao sistema interferem no trabalho, ou seja, como podemos alterar a quantidade e a taxa temporal com que o trabalho será executado. Essa verificação foi feita olhando para o comportamento da potência fixando o valor do trabalho e alterando o conjunto de parâmetros do sistema dos quais ela dependia. Dessa forma, conseguimos relacionar algumas mudanças no comportamento da potência devido a mudanças nos parâmetros do sistema.
publishDate 2022
dc.date.none.fl_str_mv 2022-05-03
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-17082022-092950/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-17082022-092950/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1815257047289036800

Registros relacionados