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Stochastic thermodynamics for open quantum systems in the reapeated interaction scheme

Magíster en Ciencias, Mención Física / Usamos la teoría de termodinámica estocástica para estudiar sistemas cuánticos cuya dinámica es descrita por mapas completamente positivos que preservan la traza (CPTP en inglés) debido a su interacción con un baño térmico. Estudiamos una clase más amplia de mapas con equilibrio, entre los cuales los mapas termales son solo un caso especial. En general, para mapas CPTP las cantidades termodinámicas tales como la producción de entropía y el trabajo realizado sobre el sistema dependen del estado combinado del sistema más baño. Mostramos que para mapas con equilibrio estas cantidades pueden ser escritas en términos de propiedades del sistema únicamente. Las relaciones que obtenemos son válidas para una intensidad de acoplamiento arbitraria entre el sistema y el baño termal. Estudiamos las fluctuaciones de las cantidades termodinámicas en el esquema de medición de dos puntos. Derivamos teoremas de fluctuación detallados para la producción de entropía y el trabajo y obtemos algunas simplificaciones para el caso de los mapas con equilibrio. Ilustramos nuestros resultados considerando un espín en un ciclo termodinámico y una cadena de espines 1/2 acopladas a un baño por uno de sus bordes. Conectamos además la condición de balance detallado cuántico para ecuaciones maestras de Lindblad con la propiedad de equilibrio de los mapas CPTP que, al iterarlos y en un límite particular, generan la ecuación maestra. Mostramos cómo obtener una concatenación de mapas que genera una ecuación de Lindblad forzada por los bordes dada apriori, como una forma de construir una termodinámica consistente para la dinámica de Lindblad. / Este trabajo ha sido parcialmente financiado por Conicyt a través de becas Magíster Nacional 2016, contrato N° 22161809

Identiferoai:union.ndltd.org:UCHILE/oai:repositorio.uchile.cl:2250/147396
Date January 2017
CreatorsLledo Veloso, Cristóbal
ContributorsBarra de la Guarda, Felipe, Muñoz Tavera, Enrique, Retamal Abarzúa, Juan, Soto Bertrán, Rodrigo
PublisherUniversidad de Chile
Source SetsUniversidad de Chile
LanguageEnglish
Detected LanguageSpanish
TypeTesis
RightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Chile, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/cl/

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