ECTS - University of Pisa
| Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) | |
| TERMODINAMICA QUANTISTICA | FIS/03 | LEZIONI | 36 |
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Le studentesse/gli studenti avranno acquisito conoscenze basilari (e avanzate) riguardanti il nuovo campo di ricerca noto come termodinamica quantistica. Questo campo di ricerca combina termodinamica, meccanica statistica, meccanica quantistica, teoria dell'informazione (classica e quantistica) con lo scopo di fornire strumenti adatti allo studio degli aspetti energetici legati alle emergenti tecnologie quantistiche, inclusi i computer quantistici.
The students will acquire basic (and advanced) knowldge regarding the emerging field known as "quantum thermodynamics". This field combines thermodynamics, statistical mechanics, quantum mechanics, information theory (classical and quantum), with the aim of providing tools for the study of energetic aspects related to emerging quentum technology, including quantum computers.
Le studentesse/gli studenti impareranno nuove tecniche (di ispirazione termodinamica e informazionale) di analisi di sistemi quantistici aperti, con particolare riguardo ai loro aspetti energetici. Saranno quindio messi nella condizione di poter navigare efficacemente nella letteratura rilevante nel campo della termodinamica quantistica e potervi contribuire
The students will learn new techniques (of thermodynamic/ information-theopretic inspiration) of analysis of open quantum systems, with a focus on their energetic aspects. They will be thus put in the position of efficiently navigate in the relavent literature regarding quantum themrodynamics and possibly contribute it
Meccanica Analitica. Meccanica Quantistica. Termodinamica elementare. Nozioni basilari di Meccanica Statistica.
Analytical Mechanics. Quantum Mechanics. Basic Thermodynamics. Basic elements of Statistical Mechanics.
il corso tratta argomenti moderni di termodinamica fuori equilibrio di sistemi fisici in regime quantistico, con lo scopo di introdurre gli studenti alla nuova branca di ricerca denominata “termodinamica quantistica. Il corso si apre con una parte introduttiva dedicata ai fondamenti meccanici (classici) della termodinamica e alle relazioni di fluttuazioni classiche. Alcune nozioni di teoria dell’informazioni quantistica saranno propedeutiche allo studio delle relazioni di fluttuazione quantistiche e a temi caldi di ricerca quali ad esempio le machine termiche quantistiche,il principio di Landauer in regime quantum, le batterie quantistiche, il raffreddamento algoritmico e le loro applicazioni ali computer quantistici.
The course presents modern topics of non-equilibrium thermodynamics for physical systems in the quantum regime, with the aim of introducing the students to the timely research topic of “quantum thermodynamics”. The course opens with an introductory part dealing with the (classical) mechanical foundations of thermodynamics and of the classical fluctuation relations. After introducing relevant notions of quantum information theory we shall study the quantum fluctuation relations and touch upon timely research topics such as, e.g., quantum thermal machines, the Landauer principle in the quantum regime, quantum batteries, algorithmic cooling, and their applications to quantum computers.
Per la prima parte del corso seguiremo il testo del docente
M. Campisi "Lectures on the Mechanical Foundations of Thermodynamics"
Riguardo ai teoremi di fluttuazione un riferimento primario sarà
Michele Campisi, et al. "Colloquium: Quantum fluctuation relations: Foundations and applications", Rev. Mod. Phys. 83, 771 (2011)
Altri riferimenti saranno forniti durante il corso, incluso possibilmente degli appunti del corso, redatti dal docente
For the first part of the course we shall follows the Instructor's book
M. Campisi "Lectures on the Mechanical Foundations of Thermodynamics"
In regard to fluctuation relations a main reference will be:
Michele Campisi, et al. "Colloquium: Quantum fluctuation relations: Foundations and applications", Rev. Mod. Phys. 83, 771 (2011)
Further references will be provided through out the course, possibly including the instructor's lecture notes
Esame Orale
Oral Examination
https://sites.google.com/site/michelecampisi/home?authuser=0
https://sites.google.com/site/michelecampisi/home?authuser=0
