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Um estudo sobre a termodinâmica de temperatura negativa

Processo: 18/03986-8
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de maio de 2018
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2018
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Geral
Pesquisador responsável:Frederico Borges de Brito
Beneficiário:Guilherme de Sousa
Instituição-sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Termodinâmica quântica   Mecânica estatística   Tecnologia quântica   Espectros   Baixa temperatura

Resumo

Após décadas de avanços e consolidação das técnicas experimentais desenvolvidas para a preparação, controle e observação de sistemas quânticos formados por um número pequeno de entes, tem-se já como uma realidade de laboratório o advento do que tem sido cunhado como a era da "tecnologia quântica". Tal realidade tem aberto grandes perspectivas não apenas para a investigação de fundamentos da física, bem como para o desenvolvimento de aplicações práticas, tendo, talvez, a computação quântica como um dos principais paradigmas destes desdobramentos. Uma outra perspectiva que tem ganho crescente interesse neste contexto é a investigação da termodinâmica de nano-máquinas, o que tem forçado o questionamento se seria-se possível formular generalizações das leis da termodinâmica para este regime microscópico. O potencial das implicações destas possíveis generalizações é enorme. Exemplos de tais implicações seriam a possibilidade de permitir uma descrição mais acurada da dinâmica de máquinas biológicas e o uso de propriedades quânticas como recursos físicos para a melhoria de processos físicos de interesse. Este projeto de iniciação propõe-se a estudar a termodinâmica de sistemas com espectro de energia limitado, com especial ênfase no intenso debate posto na literatura recente sobre a consistência da definição de temperatura absoluta negativa e as suas consequências para o cálculo de quantidades termodinâmicas como eficiência de processos.