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

Wigner entropy production and heat transport in linear quantum lattices

Texto completo
Autor(es):
Malouf, William T. B. [1, 2, 3] ; Santos, Jader P. [1] ; Correa, Luis A. [2, 3] ; Paternostro, Mauro [4] ; Landi, Gabriel T. [1]
Número total de Autores: 5
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Univ Sao Paulo, Inst Fis, BR-05314970 Sao Paulo - Brazil
[2] Univ Nottingham, Sch Math Sci, Univ Pk, Nottingham NG7 2RD - England
[3] Univ Nottingham, CQNE, Univ Pk, Nottingham NG7 2RD - England
[4] Queens Univ Belfast, Sch Math & Phys, Ctr Theoret Atom Mol & Opt Phys, Belfast BT7 1NN, Antrim - North Ireland
Número total de Afiliações: 4
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: Physical Review A; v. 99, n. 5 MAY 6 2019.
Citações Web of Science: 0
Resumo

When a quantum system is coupled to several heat baths at different temperatures, it eventually reaches a nonequilibrium steady state featuring stationary internal heat currents. These currents imply that entropy is continually being produced in the system at a constant rate. In this paper we apply phase-space techniques to the calculation of the Wigner entropy production on general linear networks of harmonic nodes. Working in the ubiquitous limit of weak internal coupling and weak dissipation, we obtain simple closed-form expressions for the entropic contribution of each individual quasiprobability current. Our analysis highlights the essential role played by the internal unitary interactions (node-node couplings) in maintaining a nonequilibrium steady state and hence a finite entropy production rate. We also apply this formalism to the paradigmatic problem of energy transfer through a chain of oscillators subject to self-consistent internal baths that can be used to tune the transport from ballistic to diffusive. We find that the entropy production scales with different power law behaviors in the ballistic and diffusive regimes, hence allowing us to quantify what is the ``entropic cost of diffusivity.{''} (AU)

Processo FAPESP: 17/50304-7 - Entropy production in non-equilibrium quantum processes: from foundations to quantum technologies
Beneficiário:Gabriel Teixeira Landi
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo FAPESP: 18/08211-4 - Correlações quânticas e irreversibilidade
Beneficiário:William Tiago Batista Malouf
Linha de fomento: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
Processo FAPESP: 16/08721-7 - Modelagem estocástica de sistemas quânticos fora do equilíbrio
Beneficiário:Gabriel Teixeira Landi
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo FAPESP: 17/06323-7 - Irreversibilidade e produção de entropia em sistemas quânticos Gaussianos
Beneficiário:William Tiago Batista Malouf
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Mestrado