Kuantum eşevrelilik ve ilintilerin ısı akımına etkisi
Bir sistemde iki ya da daha fazla tersinmez süreç aynı anda gerçekleşiyorsa, birbirleri üzerinde pratik uygulamalara izin veren karşılıklı etkileri olabilir. Elektrik ve ısının birbirine dönüşebilmesini tarif eden termoelektrik etki buna örnek olarak gösterilebilir. Bu konuşmada “termocoherent” etki adını verdiğimiz benzer bir ilişkinin kuantum eşevrelilik (coherence) ve ısı arasında da bulunabileceği olasılığını tartışmaya çalışacağız. Kuantum eşevrelilik ve ilintilerin (correlations) aralarında sıcaklık farkı olan iki sistem arasında ısı akışına engel olabileceğini, hatta soğuktan sıcağa tersine bir ısı akışı yaratabileceğini göstereceğiz. Benzer şekilde, herhangi bir sıcaklık farkı olmaksızın da sitemler arasında ısı alışverişi tetiklenebileceğini iddia edeceğiz. Bunun için öncelikle dolaşıklık (entanglement) ve uyumsuzluk (discord) gibi kuantum ilintilerin eşevrelilik ile ilişkisine ve klasik ilintiler ile farklarına bakacağız. Daha sonra ele aldığımız kuantum çarpışma (quantum collision) modeline geçeceğiz. Açık sistem dinamiği tarifinde kullandığımız kuantum master denklemini nasıl türettiğimizi, sıcaklık ve ısı akımı gibi termodinamik büyüklükleri bu denklemden nasıl hesapladığımızı anlatacağız. Çevrenin sıcaklık ve eşvreliliğinin bu büyüklüklere katkısını birbirinden ayrıştırıp, Fokker-Planck denklemi ile de sonuçlarımızı pekiştireceğiz. En sonunda da termoelektrik etkiyi betimleyen Onsager’in karşılıklı ilişkiler denkleminin kuantum versiyonunu ısı ve eşevrelilik için türeteceğiz. Ve konuşmayı bu denklemde tarif edilen ilişkinin bazı olası (biyo-)teknolojik ve (yaşam-)bilimsel uygulamaları ile bitireceğiz.
pazartesibulusmalari.org 