Foundations and applications of quantum thermodynamics: coupled double quantum dots heat engines

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Oliveira, Jefferson Luan Diniz de
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:
Link de acesso: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/25815
Resumo: Quantum thermodynamics is an emergent theory in physics that investigates thermodynamic properties of small systems where the quantum effects become relevant. This study relies upon the proposal of a conceptual design for a quantum thermal machine using a model of coupled double quantum dots (DQDs), each DQD with an excess electron to interact, as the working medium. A general review on the foundations of classical and quantum thermodynamics is provided as well as the characterization of the quantum dots used in the proposed heat engine. The machine operates as an Otto engine in equilibrium conditions; our analysis shows the appearance of different regimes of operations as we adjust external parameters. These operation modes being the heater, the heat engine, or the refrigerator can also be alternated when considering the effects due to the quantum tunneling of a single electron between each quantum dot in the DQDs.