Quantificadores de produção de entropia em sistemas quânticos termicamente isolados

• Processo: 23/16738-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2024
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Geral
• Pesquisador responsável: Marcus Vinicius Segantini Bonança
• Beneficiário: João Vitor Massochin Steimetz
• Instituição Sede: Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/15453-0 - Materiais quânticos correlacionados, AP.TEM
• Assunto(s): Termodinâmica quântica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Produção de entropia | Termodinâmica quântica

Resumo

Desenvolvimentos experimentais recentes permitiram o aprisionamento e controle de sistemas quânticos de escala nanoscópica. Em certas situações, é possível inclusive ter acesso experimental ao estado quântico desses sistemas de poucas partículas. Juntamente com outras circunstâncias, esse fato estimulou o desenvolvimento de uma abordagem informacional para a termodinâmica fora do equilíbrio desses sistemas. Quantidades informacionais como a entropia relativa ou a entropia de Shannon-von Neumann se mostraram, em determinadas situações, quantificadores de grandezas termodinâmicas como a produção de entropia, permitindo assim medir por meio delas o grau de irreversibilidade de um dado processo. Nesse projeto, pretendemos comparar quantificadores informacionais e termodinâmicos de produção de entropia em processos realizados em sistemas quânticos termicamente isolados. Nesse contexto de isolamento térmico, sabe-se que alguns quantificadores informacionais não fornecem o limite quase-estático correto para a produção de entropia. Além disso, sabe-se muito pouco sobre como esses quantificadores escalam com a duração do processo em regimes fora do equilíbrio. Pretendemos atacar essas questões utilizando ferramentas numéricas para a simulação da evolução temporal dos sistemas de interesse (quando a solução exata não possuir forma analítica) e correções do Teorema Adiabático Quântico para estudar analiticamente o regime de processos lentos.