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

Processo: 20/03708-8
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de abril de 2021
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2022
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Carlos Eduardo Fiore dos Santos
Beneficiário:Pedro Eduardo Harunari
Supervisor no Exterior: Massimiliano Esposito
Instituição-sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Local de pesquisa : 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

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)