Termodinâmica efetiva (spin-off: física da reversão temporal)

• Processo: 20/03708-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2021
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2022
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Carlos Eduardo Fiore dos Santos
• Beneficiário: Pedro Eduardo Harunari
• Supervisor: Massimiliano Esposito
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Université du Luxembourg, Luxemburgo
• Vinculado à bolsa: 17/24567-0 - Transição de fase, desordem temporal e produção de entropia em sistemas com simetria de inversão, BP.DD
• Assunto(s): Termodinâmica (físico-química) Mecânica estatística Transição de fase Eficiência quântica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Mecânica Estatística | Termodinâmica estocástica | Transição de fase | Termodinâmica estocástica

Resumo

Neste projeto propomos o estudo da máxima eficiência e a possibilidade de ser alcançada em máquinas com diversos terminais (máquinas que têm mais de um input e mais de um output) quando nem todos os graus de liberdade encontram-se disponíveis. Empregamos o formalismo da Termodinâmica Efetiva desenvolvida por Polettini e Esposito. Pretendemos aplicar os principais resultados ao estudo da eficiência da bomba estocástica funcionando como uma máquina térmica, dois quantum-dots acoplados em contato com um banho dissipativo de fônons ou fótons e a outro sistema (por exemplo síntese de ADP para ATP em grandes ciclos metabólicos). A existência de uma lógica física na eficiência efetiva reside na possibilidade de dar uma interpretação física à dinâmica temporalmente reversa, uma questão extremamente simples e fundamental em termodinâmica estocástica que surpreendentemente nunca foi abordada. Como um possível spin-off deste projeto vamos explorar essa questão e suas possíveis ramificações. (AU)

Publicações científicas

(5)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

HARUNARI, PEDRO E.; DUTTA, ANNWESHA; POLETTINI, MATTEO; ROLDAN, EDGAR. What to Learn from a Few Visible Transitions' Statistics?. PHYSICAL REVIEW X, v. 12, n. 4, p. 27-pg., 2022-12-07. (17/24567-0, 20/03708-8)

HARUNARI, PEDRO E.; GARILLI, ALBERTO; POLETTINI, MATTEO. Beat of a current. PHYSICAL REVIEW E, v. 107, n. 4, p. 5-pg., 2023-04-28. (20/03708-8)

FIORE, C. E.; HARUNARI, PEDRO E.; NOA, C. E. FERNANDEZ; LANDI, GABRIEL T.. urrent fluctuations in nonequilibrium discontinuous phase transition. Physical Review E, v. 104, n. 6, DEC 17 2021. (17/24567-0, 18/02405-1, 20/03708-8, 19/14072-0)

MAMEDE, IAGO N.; HARUNARI, PEDRO E.; AKASAKI, BRUNO A. N.; PROESMANS, KAREL; FIORE, C. E.. btaining efficient thermal engines from interacting Brownian particles under time-periodic driving. Physical Review E, v. 105, n. 2, FEB 4 2022. (20/03708-8, 17/24567-0, 21/03372-2, 20/12021-6, 18/02405-1)

HARUNARI, PEDRO E.; FILHO, FERNANDO S.; FIORE, CARLOS E.; ROSAS, ALEXANDRE. Maximal power for heat engines: Role of asymmetric interaction times. PHYSICAL REVIEW RESEARCH, v. 3, n. 2, JUN 9 2021. (18/02405-1, 20/03708-8, 17/24567-0)