Relações termodinâmicas entre trabalho e informação em sistemas nanométricos

Resumo

A termodinâmica estatística de sistemas fora do equilíbrio passou, nos últimos anos, por desenvolvimentos que ultrapassaram em muito a abordagem da teoria de resposta linear. Dentre esses resultados recentes, merecem destaque as novas relações entre trabalho e energia livre que vieram substituir as tradicionais desigualdadesderivadas a partir da segunda lei da termodinâmica. Recentemente, esses resultados foram extendidos para processos termodinâmicos em que a manipulação dos parâmetros mecânicos de um dado sistema microscópico é feita com feedback, ouseja, baseada na informação obtida da medição desses mesmos parâmetros. Um dos resultados mais surpreendentes dessa termodinâmica de feedback é uma desigualdade em que a informação acumulada pelo observador externo limita o trabalho máximoque pode ser extraído do sistema durante um processo termodinâmico cíclico. Nesse projeto, pretendemos desenvolver um modelo em que o observador é incluído no sistema e extender os resultados mencionados acima para essas situações. Pretendemos vericar se tal modelo poderia, por exemplo, facilitar a transferência de energia entre um reservatório frio e outro quente às custas de gravar informação em umregistro de memória, sem que seja necessário absorver trabalho externo. (AU)