Skip to Main Content (Press Enter)

Logo UNIPV
  • ×
  • Home
  • Corsi
  • Insegnamenti
  • Professioni
  • Persone
  • Pubblicazioni
  • Strutture

UNIFIND
Logo UNIPV

|

UNIFIND

unipv.it
  • ×
  • Home
  • Corsi
  • Insegnamenti
  • Professioni
  • Persone
  • Pubblicazioni
  • Strutture
  1. Persone

509024 - TERMODINAMICA QUANTISTICA

insegnamento
ID:
509024
Durata (ore):
48
CFU:
6
SSD:
FISICA TEORICA, MODELLI E METODI MATEMATICI
Anno:
2024
  • Dati Generali
  • Syllabus
  • Corsi
  • Persone

Dati Generali

Periodo di attività

Primo Semestre (23/09/2024 - 10/01/2025)

Syllabus

Obiettivi Formativi

Fornire i) elementi della teoria meccanico-statistica di non equilibrio, ii) metodi per trattare sistemi quantistici aperti, iii) trattazione termodinamica di processi dinamici quantistici.

Prerequisiti

Aspetti fondamentali di termodinamica. Meccanica quantistica. Metodi matematici della fisica.

Metodi didattici

Lezioni frontali alla lavagna.

Verifica Apprendimento

Esame orale, al fine di verificare la conoscenza degli elementi della teoria meccanico-statistica di non equilibrio, e la comprensione dei metodi per trattare sistemi quantistici aperti e la termodinamica di processi dinamici quantistici. Si raccomanda di focalizzarsi sulla comprensione fisica degli argomenti trattati, concentrandosi sui differenti approcci (classico, semiclassico, e quantistico) agli argomenti del corso, e sui regimi di validità delle assunzioni e approssimazioni adottate nei diversi contesti.

Testi

Testi consigliati:
The theory of open quantum systems, H.-P. Breuer and Petruccione (Oxford University Press);
Statistical physics II: Nonequilibrium statistical mechanics, R. Kubo, M, Toda, and N. Hashitsume (Spinger);
The quantum statistics of dynamic processes, E. Fick and G. Sauermann (Springer).

Contenuti

Elementi della teoria meccanico-statistica di non equilibrio:
sistemi aperti, approssimazione di Born-Markoff, Master Equation; semigruppi dinamici e forma di Lindblad; rappresentazione della dinamica a tempi discreti: mappe completamente positive e isomorfismo di Jamiolkowski. Equazioni di Langevin, equazioni di Fokker-Planck, metodo della funzione di Green. Teorema della regressione quantistica e funzioni di correlazione. Relazioni di Einstein tra diffusione e drift. Funzioni generalizzate di Wigner.
Metodi numerici:
metodo della cumulativa, Monte Carlo e algoritmo di Metropolis; quantum jump.
Applicazioni:
forma di riga Lorenziana dell'emissione spontanea. Equazioni di Bloch completa per sistemi a due livelli, tempi di rilassamento T1 e T2. Radiazione in cavità; Lamb-shift dipendente dalla temperatura (nonrelativistico). Master equation e Fokker-Planck per perdita e amplificazione delle radiazione.
Operatore statistico canonico generalizzato e teoria della risposta:
livelli di osservazione ed entropia. I e II legge della termodinamica per processi dinamici. Prodotto scalare di Mori (correlzione canonica) e identità di Kubo. Operatori delle forze generalizzate.
Teoria della risposta lineare per sistemi classici e quantistici:
suscettività isoterma e adiabatica; suscettività dinamica; formula di Kubo. Funzioni di rilassamento. Teorema di Wiener-Khintchine; relazioni di Kramers-Kronig; teorema di Johnson-Nyquist. Equazioni di Langevin-Mori. Matrice di memoria e coefficienti dinamici di Onsager. I e II teorema di fluttuazione-dissipazione. Master equation generalizzate: metodo dei proiettori (equazione di Nakajima-Zwanzig).
Produzione irreversibile di entropia. Lavoro per trasformazioni fuori dall'equilibrio: relazione di Crooks e uguaglianza di Jarzynski. Cicli di Carnot e di Otto quantistici.

Lingua Insegnamento

ITALIANO

Altre informazioni

English Friendly

Corsi

Corsi

SCIENZE FISICHE 
Laurea Magistrale
2 anni
No Results Found

Persone

Persone

SACCHI MASSIMILIANO
AREA MIN. 02 - Scienze fisiche
Settore FIS/02 - Fisica Teorica, Modelli e Metodi Matematici
Docente
No Results Found
  • Utilizzo dei cookie

Realizzato con VIVO | Designed by Cineca | 25.5.3.0