这种方法基于可再生资源的可持续能源系统,主要以电力为输出:风,太阳能和更传统的水电和一些地热产生。热力学的基本定律,即规则的构成系统的物理定律,很明显:每当能量从一个向量变为另一种矢量时(例如,电力为氢),大量的原始能量就会丢失。因此,由于(新型)电力可能被认为是“最高能源”,因此不应将其“在路线上”更改为fi nal使用。换句话说:如果能源服务可以用电提供,则应以这种方式进行。无法通过电力解决的应用程序称为“难以减少”应用程序,因为它们需要替代解决方案。
介绍基本的分子模拟技术,包括分子力学、分子动力学和蒙特卡罗方法。了解这些技术背后的原理,以及如何使用这些技术在分子水平上研究材料的物理和化学性质和行为。更高级的主题包括各种集合(NVE、NVT、NPT、大正则)中的分子模拟、自由能计算、控制动力学和关联偏差蒙特卡罗方法。要求具备物理化学、经典力学和统计热力学的基本知识。一学期每周三个讲座小时。化学工程 343 和 379(主题:材料模拟)不能同时计算。仅按字母等级提供。先决条件:高年级。
我们引入了连接的确定性算法的自旋对称性破裂扩展[Phys。修订版Lett。 119,045701(2017)]。 在抗铁磁状态周围产生的系统扰动膨胀允许直接在磁有序相内进行数值精确的计算。 我们在半完成时显示了三维立方哈伯德模型的磁相图和热力学的新精确结果。 通过在低至中间耦合方面的顺序参数的详细计算,我们建立了N´Eel相边界。 其附近的批判行为与O(3)海森堡普遍性类别兼容。 通过确定熵的演变,通过相变的温度降低,我们确定了在U/T = 4时的不同物理状态。 我们为抗铁磁圆顶内部深处的几个热力学量提供定量结果,直至较大的相互作用强度,并研究Slater和Heisenberg Corgimes之间的交叉。Lett。119,045701(2017)]。在抗铁磁状态周围产生的系统扰动膨胀允许直接在磁有序相内进行数值精确的计算。我们在半完成时显示了三维立方哈伯德模型的磁相图和热力学的新精确结果。通过在低至中间耦合方面的顺序参数的详细计算,我们建立了N´Eel相边界。其附近的批判行为与O(3)海森堡普遍性类别兼容。通过确定熵的演变,通过相变的温度降低,我们确定了在U/T = 4时的不同物理状态。我们为抗铁磁圆顶内部深处的几个热力学量提供定量结果,直至较大的相互作用强度,并研究Slater和Heisenberg Corgimes之间的交叉。
欢迎参加第 12 届 ITAMP 原子、分子和光学物理冬季研究生院。今年的课程重点关注量子热力学:多体量子与热力学的结合。我们很高兴有该领域无可争议的世界领导者研究人员和杰出的教师。我们感谢他们愿意投入大量时间来准备和展示他们的讲座。我们举办这所学校的主要目标是在学校期间实现和鼓励非正式互动以及正式讨论。我们希望您能利用 Biosphere 2 校园的独特环境及其轻松随意的环境与讲师进行广泛的互动。他们中的大多数人将能够与我们一起度过几天。所以,不要错过这个机会!
本课程将为学生提供有关能量转换技术的功能和效率的具体知识。课程完成后,学生将有知识来对功率周期和不同系统进行简单计算。本课程涵盖了热力学的基础知识以及应用于能量系统的运输过程。该课程还将在广泛的能源领域中纳入基本面,过程和系统的分析工具,旨在教育能源技术领域的未来领导者。该课程还通过在通用框架内引入该字段中使用的常见概念和工具来涵盖能源转换,利用和存储,该框架使学生可以分析多个替代系统并根据与预期性能兼容的基本原理确定。
从热量和热力学的概念,到量子力学的诞生到黑洞,热能在化学和物理学中起着中心作用[1-3]。生物学和复杂性科学在热能研究中遇到的成功较少。在基本层面上,这种进步需要用于非平衡系统的热交换理论,以及在复杂网络上的能量景观中驱动的随机运动。对该效果,我们希望定量地了解参数(例如环境,温度或活动)的变化如何改变此类系统中的热容量。因此,应寻找有关非平衡热能的确切结果。这就是本文的动机:在图上引入活动系统的非平凡而有趣的玩具模型,并为其热容量提供精确的结果。
摘要:对小规模系统的热力学的最新理解已使对固定输入状态实施量子过程的热力学要求的表征。在这里,我们将这些结果扩展到构建给定过程的最佳通用实现,即即使在许多独立且相同分布(I.I.D.)重复该过程。我们发现,这种实用的最佳工作成本率是由过程的热力学能力给出的,该过程的热力学能力是单字母和添加剂定义为输入和输出输出之间热状态的相对熵的最大差异。除了是量子通道的反向香农定理的热力学类似物之外,我们的结果还引入了量子典型性的新概念,并提出了凸出方法的热力学应用。
虽然量子测量理论是围绕密度矩阵和可观察到的,但热力学定律却基于热发动机和冰箱中使用的过程。量子热力学的研究融合了这两个不同的范式。在本文中,我们重点介绍了量子过程矩阵作为一种统一的语言,用于描述量子制度中的热力学过程。我们在量子Maxwells恶魔的背景下实验证明了这一点,其中通常研究了两个大量数量。平均工作提取⟨w⟩和效率γ,该γ衡量了反馈操作如何使用所获得的信息。使用量子过程矩阵的工具,我们为这两个数量开发了最佳反馈协议,并在超导电路QED设置中实验研究它们。
摘要。量子信息扰乱是指量子信息局部可恢复性的丧失,这已引起从高能物理到量子计算的广泛关注。在目前的分析中,我们提出了一个可能的起点,用于开发扰乱热力学的综合框架。为此,我们证明了以互信息量化的纠缠增长的下限受时间顺序外相关器随时间变化的影响。我们进一步表明,互信息的增加率的上限受局部熵产生之和以及量子系统不同分区之间信息流产生的交换熵的影响。我们针对最近用于在实验中验证信息扰乱的离子阱系统和 Sachdev-Ye-Kitaev 模型说明了结果。
熵的物理意义是什么?不可逆性的物理起源是什么?熵和不可逆性只存在于复杂和宏观系统中吗?对于日常实验室物理,统计力学的数学形式(正则和巨正则、玻尔兹曼、玻色-爱因斯坦和费米-狄拉克分布)可以成功地描述物质的热力学平衡性质,包括熵值。然而,正如薛定谔在 1936 年就已经认识到的那样,统计力学在解释熵的含义以及在系统状态概念的蕴含方面都存在概念模糊性和逻辑不一致性。Gyftopoulos、Hatsopoulos 和本文作者开发了一种替代理论,以消除这些概念上的障碍,同时保持在应用中非常成功的普通量子理论的数学形式。为了解决熵的含义问题和不可逆性的起源问题,我们将熵和不可逆性纳入了微观物理定律。结果是一种具有将力学和热力学结合起来的所有必要特征的理论,它统一了两种理论的所有成功结果,消除了统计力学的逻辑不一致和不可逆性的悖论,并为不可逆性、非线性(因此包括混沌行为)和最大熵生成非平衡动力学的微观起源提供了一个全新的视角。在这篇长篇介绍性论文中,我们讨论了量子热力学的背景和形式,包括其非线性运动方程以及它所涉及的非平衡不可逆动力学的主要一般结果。我们的目标是讨论和启发一种非线性量子动力学群的生成器形式,这种“设计”是为了实现量子力学 (QM) 和热力学的统一,即我们称之为量子热力学 (QT) 的非相对论理论。它的概念基础不同于 (冯·诺依曼) 量子统计力学 (QSM) 和 (杰恩斯) 量子信息理论 (QIT),但对于热力学来说