Estudo da primeira lei da termodinâmica para um sistema quântico de dois níveis acoplado com um ambiente térmico

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Silva, Acson Clementino da
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal da Paraíba
Brasil
Física
Programa de Pós-Graduação em Física
UFPB
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Termodinâmica quântica
Sistemas quânticos abertos
Energia coerente
Open quantum systems
Quantum thermodynamics
Coherent energy
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Link de acesso: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/32248
Resumo: In this dissertation, a review of the concepts of quantum mechanics is presented, dealing with two-level systems (qubits) as part of a composite system, using the density matrix formalism. Using the method of Kraus operators, we study the evolution of systems subject to noise caused by the environment, such as in the case of the generalized amplitude damping channel. In order to be able to analyze the information obtained, a general review of Shannon and von Neumann entropies and their properties is made. A quantum view of thermodynamics is also presented, emphasizing the first and second laws of classical thermodynamics. The study focuses on studying the energetic processes that occur when a qubit is coupled to a thermal environment. The evolution of the composite system is described through a unitary transformation, and the thermodynamic properties of the qubit are analyzed through a more general definition of the first law of quantum thermodynamics, in which the role of quantum coherence is highlighted.
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