|
Title
|
بررسی استخراج کار و گرما از ماشینهای کوانتومی مبتنی بر ترازهای انرژی درونی مولکولها به حالت خالص، مخلوط و درهم تنیده در چارچوب ترمودینامیک کوانتومی
|
|
Type of Research
|
Thesis
|
|
Keywords
|
ترمودینامیک کوانتومی، ماشین های کوانتومی، کار و گرما، درجات آزادی درونی، ترازهای انرژی درونی
|
|
Abstract
|
تمام پدیده هایی که در جهان هستی روی می دهند از فرآیندهای حیاتی درون یک باکتری تا پیچیده ترین محاسبات در ابر رایانه های پیشرفته توسط الکترون ها، اتم ها و مولکول ها و جابجایی آنها بین ترازهای انرژی، یا تغییر انرژی ترازها صورت می گیرد. این پدیده ها را مانند هر پدیده دیگری که شامل جریان و مبادله انرژی است، می توان در چارچوب قوانین و قواعد ترمودینامیک تجزیه و تحلیل نمود. همچنین میتوان با تعمیم روابط و مفاهیم مکانیک کوانتومی و استفاده از آنها در بستر ترمودینامیک کلاسیک، چنین پدیده هایی را با استفاده از ترمودینامیک کوانتومی بررسی نمود. این کار با تجزیه و تحلیل مبادله انرژی بین سیستمهای کوانتومی و محیط پیرامون انجام میگیرد. این بررسی ها را میتوانیم تعمیم دهیم و با شامل کردن مفهوم اطلاعات که ذخیره، مبادله و خواندن آن همراه با تولید یا مصرف کار و گرما است، ترمودینامیک اطلاعات را پدید آورد. این علم نوین دانشمندان را قادر ساخته تا علاوه بر تجزیه و تحلیل و درک بسیاری از پدیده های طبیعی یا ساخته دست بشر به طراحی و ساخت تجهیزات و مولکول های خاص با کاربردهای کاملا اختصاصی بپردازند. این تجهیزات و ادوات دسته وسیعی را تشکیل می دهند که به عنوان نمونه، می توان به ماشین ها و موتورهای گرمایی کوانتومی و یا به طور کلی به سیستم های کوانتومی باز اشاره کرد که در آن ها از مواد و سیستمهای کوانتومی یا اطلاعات بعنوان ماده یا سیال کاری استفاده می شود.
نکته منفی توصیف ماکروسکوپی این است که ترمودینامیک کلاسیک لزوما با مقادیر متوسط سر و کار دارد و برای سیستم های ماکروسکوپی معتبر است و هر چه قدر اندازه سیستم کاهش پیدا کند دقت آن کاهش می یابد و ترمودینامیک تصادفی [1] شروع به عمل میکند. البته باید در نظر داشت که در برخورد با سیستم های حتی کوچکتر اثرات کوانتومی وارد عمل می شوند. روش های ترمودینامیک کلاسیک در مواجه با فرآیندها و سیستم های طبیعی چنان استوار و دقیق است که بدون تغییر در نگرش ها و اصول و فرضیات آن و باز فقط با استفاده از قوانین ترمودینامیک و نگاهی ریزبینانه تر فرآیندها و پدیده های رویداده در سیستم های نانو را نیز در چارچوب استوار ترمودینامیک کلاسیک بررسی میکند.
ترمودینامیک کوانتومی اخیرا شکوفا شده است که با آزمایش های کوانتومی بسیار کنترل شده، در دسترس بودن روشهای عددی قدرتمند و توسعه ابزارهای
|
|
Researchers
|
(Student)، Jaber Jahanbin Sardroodi (Primary Advisor)، Esfandyar Faizi (Advisor)، Alireza Rastkar Ebrahim Zadeh ()
|