{"id":4394,"date":"2019-10-17T14:08:46","date_gmt":"2019-10-17T17:08:46","guid":{"rendered":"https:\/\/sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/2019\/10\/17\/maquinas-termicas-movidas-a-coerencia-quantica\/"},"modified":"2022-08-18T02:18:45","modified_gmt":"2022-08-18T05:18:45","slug":"maquinas-termicas-movidas-a-coerencia-quantica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/maquinas-termicas-movidas-a-coerencia-quantica\/","title":{"rendered":"M\u00e1quinas t\u00e9rmicas movidas a coer\u00eancia qu\u00e2ntica"},"content":{"rendered":"<p><span style=\"background-color: inherit; color: inherit; font-family: inherit; font-size: 1rem;\">Uma das principais utilidades da teoria da termodin\u00e2mica \u00e9 permitir aos f\u00edsicos descreverem um sistema com um n\u00famero imenso de graus de liberdade \u2013 caso de um mol de g\u00e1s ideal em um recipiente, com suas 6 x 1023 de mol\u00e9culas, cada uma com velocidade e posi\u00e7\u00e3o diferentes \u2013 utilizando apenas alguns poucos par\u00e2metros, como a temperatura. <\/span><span style=\"background-color: inherit; color: inherit; font-family: inherit; font-size: 1rem;\">A teoria cl\u00e1ssica da termodin\u00e2mica, por\u00e9m, s\u00f3 funciona bem em situa\u00e7\u00f5es pr\u00f3ximas do equil\u00edbrio t\u00e9rmico. Motivados pelos avan\u00e7os da nanotecnologia e da computa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica, pesquisadores trabalham atualmente para estender a termodin\u00e2mica para sistemas fora do equil\u00edbrio t\u00e9rmico na escala microsc\u00f3pica, em que as leis da f\u00edsica cl\u00e1ssica d\u00e3o lugar as da mec\u00e2nica qu\u00e2ntica.<\/span><\/p>\n<p><!--more--><\/p>\n<p><span style=\"background-color: inherit; color: inherit; font-family: inherit; font-size: 1rem;\">Um estudo publicado em outubro na <\/span><em>Physical Review Letters<\/em><span style=\"background-color: inherit; color: inherit; font-family: inherit; font-size: 1rem;\"> mostra que, assim como a temperatura de uma m\u00e1quina t\u00e9rmica cl\u00e1ssica determina sua produ\u00e7\u00e3o de trabalho, a chamada coer\u00eancia qu\u00e2ntica pode determinar o trabalho realizado por uma m\u00e1quina t\u00e9rmica qu\u00e2ntica.<\/span><\/p>\n<p><iframe style=\"display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;\" data-src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/pjWaWkXp22U\" width=\"560\" height=\"315\" frameborder=\"0\" allowfullscreen=\"allowfullscreen\" src=\"data:image\/svg+xml;base64,PHN2ZyB3aWR0aD0iMSIgaGVpZ2h0PSIxIiB4bWxucz0iaHR0cDovL3d3dy53My5vcmcvMjAwMC9zdmciPjwvc3ZnPg==\" class=\"lazyload\" data-load-mode=\"1\"><\/iframe><\/p>\n<p>&#8220;Nosso principal resultado foi generalizar a primeira e a segunda lei da termodin\u00e2mica para reservat\u00f3rios t\u00e9rmicos que, al\u00e9m de terem uma temperatura bem definida, tamb\u00e9m possuem um pouco de coer\u00eancia qu\u00e2ntica, isto \u00e9, seu estado qu\u00e2ntico \u00e9 composto em parte por estados de energia bem definida em sobreposi\u00e7\u00e3o&#8221;, explica Franklin Rodrigues, primeiro autor do estudo. Rodrigues, que atualmente faz doutorado na Universidade de Stuttgart, na Alemanha, colaborou com seu orientador de mestrado, Gabriel Landi, da Universidade de S\u00e3o Paulo, e com Mauro Paternostro e Gabriele De Chiara, da Queen\u2019s University Belfast, na Irlanda.<\/p>\n<p>A equipe constru\u00edu um modelo simples do tipo colisional, em que os reservat\u00f3rios t\u00e9rmicos de uma m\u00e1quina s\u00e3o descritos como uma fila de pequenos reservat\u00f3rios que interagem um a um, sucessivamente, com o sistema. Cada pequeno reservat\u00f3rio \u00e9 descrito por um estado qu\u00e2ntico com alguma coer\u00eancia. Os f\u00edsicos descobriram que esse sistema produz trabalho mesmo quando interage com um apenas um \u00fanico dos pequenos reservat\u00f3rios t\u00e9rmicos. O resultado contradiz, portanto, a formula\u00e7\u00e3o cl\u00e1ssica de Kelvin para a segunda lei da termodin\u00e2mica, segundo a qual uma m\u00e1quina t\u00e9rmica precisa interagir com pelo menos dois reservat\u00f3rios de temperaturas distintas para funcionar. O resultado por\u00e9m n\u00e3o viola a formula\u00e7\u00e3o moderna e mais completa da segunda lei da termodin\u00e2mica, em termos da produ\u00e7\u00e3o de entropia.<\/p>\n<p>Al\u00e9m disso, Rodrigues explica que o trabalho produzido pela m\u00e1quina \u00e9 limitado pela coer\u00eancia qu\u00e2ntica que cada pequeno reservat\u00f3rio perde ao interagir com o sistema. Assim a perda de coer\u00eancia resulta em ganho de trabalho. &#8220;O estudo possibilitou ver a coer\u00eancia qu\u00e2ntica como um recurso para m\u00e1quinas t\u00e9rmicas qu\u00e2nticas e portanto esperamos que possa ter alguma aplica\u00e7\u00e3o interessante no futuro.&#8221;<\/p>\n<p>A pesquisa teve apoio financeiro da FAPESP e do CNPq.<\/p>\n<p><strong>Artigo cient\u00edfico<\/strong><br \/>\nThermodynamics of Weakly Coherent Collisional Models<br \/>\nFranklin L. S. Rodrigues, Gabriele De Chiara, Mauro Paternostro e Gabriel T. Landi<br \/>\n<a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1103\/PhysRevLett.123.140601\">Phys. Rev. Lett. 123, 140601 \u2013\u00a0 3 de outubro de 2019<br \/>\n<\/a><a href=\"https:\/\/arxiv.org\/abs\/1906.08203\">ArXiv:1906.08203<\/a><\/p>\n<p><strong>Contato para imprensa<\/strong><strong><br \/>\n<\/strong>Igor Zolnerkevic<br \/>\nAssessor de comunica\u00e7\u00e3o<br \/>\n<span id=\"cloakaea3a6d92c0b296f2c2656f3e15e66ed\"><span id=\"cloak36935a41aed49900fdfcd0ccc07756b0\"><span id=\"cloak1d0784f7944e77e5959d8acb3f4f841c\"><span id=\"cloak260329287650011057a9ea428c5d9667\"><span id=\"cloak70b06bc3011fdfd0bf25446e0b7febc2\"><span id=\"cloak6e91b9d3f8e87e4bc1b0aa101ab4faec\"><span id=\"cloakb4fb8d6e48379e9da5bb6f643ced88ca\"><span id=\"cloak0cafab7efee5686b4649f627df782102\"><span id=\"cloak16ea127c092c7641257ee108a4c02db5\"><span id=\"cloakbfb02956d181edbfde48338c6a26de04\"><span id=\"cloaka69885cf16b215a21bf4d26d2b84723e\"><a href=\"mailto:comunicacao@sbfisica.org.br\">comunicacao@sbfisica.org.br<\/a><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Uma das principais utilidades da teoria da termodin\u00e2mica \u00e9 permitir aos f\u00edsicos descreverem um sistema com um n\u00famero imenso de graus de liberdade \u2013 caso de um mol de g\u00e1s ideal em um recipiente, com suas 6 x 1023 de mol\u00e9culas, cada uma com velocidade e posi\u00e7\u00e3o diferentes \u2013 utilizando apenas alguns poucos par\u00e2metros, como [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":8,"featured_media":17791,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[124],"tags":[],"class_list":["post-4394","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-destaque-em-fisica"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4394","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/wp-json\/wp\/v2\/users\/8"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=4394"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4394\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":17792,"href":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4394\/revisions\/17792"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/wp-json\/wp\/v2\/media\/17791"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=4394"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=4394"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=4394"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}