Termodinámica y simulaciones cuánticas en trampas de iones

En esta tesis se estudian fundamentos de termodinámica en sistemas cuánticos lineales. Se desarrolla una teoría general que permite estudiar procesos periódicos sobreredes armónicas acopladas a entornos bosónicos. Se muestra cómo las leyes usualesde la termodinámica clásica emergen a partir de la di...

Full description

Bibliographic Details
Author: Freitas, José Nahuel
Format: doctoral thesis
Status:Published version
Publication Date:2017
Country:Argentina
Institution:Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Repository:Biblioteca Digital (UBA-FCEN)
Language:English
OAI Identifier:tesis:tesis_n6153_Freitas
Online Access:https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6153_Freitas
Access Level:Open access
Keyword:INFORMACION CUANTICA
TERMODINAMICA CUANTICA
SIMULACIONES CUANTICAS
SISTEMAS CUANTICOS ABIERTOS
REFRIGERADORES CUANTICOS
QUANTUM INFORMATION
QUANTUM THERMODYNAMICS
QUANTUM SIMULATIONS
OPEN QUANTUM SYSTEMS
QUANTUM REFRIGERATORS
Description
Summary:En esta tesis se estudian fundamentos de termodinámica en sistemas cuánticos lineales. Se desarrolla una teoría general que permite estudiar procesos periódicos sobreredes armónicas acopladas a entornos bosónicos. Se muestra cómo las leyes usualesde la termodinámica clásica emergen a partir de la dinámica determinista del sistema. Además, los resultados obtenidos son utilizados para estudiar procesos termodinámicosen situaciones arbitrariamente alejadas del equilibrio térmico y del límite termodinámico. El formalismo desarrollado aquí es exacto y no requiere de ciertas aproximacionesque son comunmente usadas en la literatura (acoplamiento débil y dinámica Markoviana). Esto permite entender cuáles son las consecuencias de utilizar estas aproximaciones,y establecer precisamente el rango en el que pueden ser aplicadas, lo cuál es deutilidad en otros modelos donde una solución exacta no es posible. Este desarrollo tambiénaclara ciertas confusiones existentes en la literatura respecto de la versión dinámicade la tercera ley de la termodinámica, dado que se obtiene una demostración novedosade la validez de esta ley para una familia general de máquinas térmicas. Por último, se proponen experimentos en sistemas de iones atrapados para simularprocesos de transporte de energía y transiciones de fase en materiales magnéticos.

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