Dissertação de Mestrado #594: Gabriel Martins

Propriedades termodinâmicas de sistemas quânticos tem sido objeto de vários trabalhos recentes. Nesta dissertação, partimos de uma breve revisão de trabalhos sobre termodinâmica quântica, com foco na primeira lei da termodinâmica. Explicamos que não existe uma única maneira de se definir trabalho e calor em sistemas quânticos e, partindo de uma das definições mais usuais, apresentamos um trabalho recente de Augusto Roncaglia et al. Neste artigo eles propõem um método para medir a variação da energia interna de um sistema quântico como uma única medida, através de duas interações entre um sistema principal com um auxiliar. Este método será usado como ponto de partida para esta dissertação. Explicamos, então, como transformar o protocolo proposto, em um que monitora o sistema continuamente e descrevemos quais condições este sistema deve obedecer para que possamos monitorá-lo. Mostramos como funciona um sistema auxiliar que serve de aparelho de medida e definimos um fator de qualidade para esta medida. Por último, fazemos um estudo de caso, em um sistema específico e mostramos como reconstruir uma hamiltoniana desconhecida dependente do tempo. Para isso fizemos um programa que simula medições de variação de energia, como propostas nesta dissertação, e mostramos que, de fato, o método consegue, não apenas reconstruir uma hamiltoniana desconhecida, como também obter calor e trabalho trocados entre sistema e reservatório.