A monte carlo study of Maxwell's demon coupled to finite quantum heat baths
Sonlu kuantum ısı banyoları ile birleşik Maxwell'in cini üzerine bir monte carlo incelemesi
- Tez No: 643774
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET CEMAL YALABIK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 139
Özet
Maxwell'in Cini sunulduğundan beri gündemde tuttuğu bir konu vardır: Termodinamiğin ikinci yasası yasaklasa dahi, yalıtımlı bir sistemin entropisini azaltmak mümkün müdür? Sonraları bilginin fiziksel olduğu fikri ileri sürüldü, ve bilgi entropisi ile termodinamik entropinin denkliği önerildi. Bu yeni kavrayışlar ışığında, ilk soru“Bir sistemin termodinamik entropisini bilgi entropisi kullanarak düşürmek mümkün müdür?”olarak değişti. Bu yapıtın amacı, böyle bir düzeneğin gerçek dünyada var olabileceğini göstermektir. Mandal vd. tarafından oluşturulan model kullanılarak, böyle bir sistemin nano boyutlarda üretilebilme olasılığı sorgulanıyor. Kuramsal bağıntılar kullanılarak, farklı parçacık sayısı ve boyuta sahip sonlu fermiyonik ve bozonik gazların iç enerji ve etkin sıcaklık değerleri tasnif edildi. Ardından, farklı koşullar için bir dizi Monte Carlo benzetimi yürütüldü. Bu benzetimlerin neticesi, bilgi entropisi üretiminin termodinamik entropideki düşüşü telafi edebileceğini gösterdi. Sonuçlar, sonlu kuantum ısı banyosu olarak kullanılan kuantum gazı türünün, soğutucu verimine etki ettiğini işaret etmektedir. Buna istinaden, şayet bütün diğer şartlar aynıysa, soğutma hızı açısından fermiyonik gaz kullanımı bozonik gaz kullanımına üstündür. Sonlu kuantum ısı banyolarının aşırı düşük sıcaklıklardaki davranışlarının çözümlenmesi için ilave çalışma gerekmektedir.
Özet (Çeviri)
When Maxwell's demon was introduced, it raised the question: Is there a way to decrease an isolated system's entropy, even though it was forbidden by the second law of thermodynamics. Then, a new idea which considered information as a physical entity was emerged, and an equivalence between information entropy and thermodynamic entropy was suggested. Under the light of new understandings, the original question modified into“Is there a way to decrease thermodynamic entropy of a system by using information entropy?”This work aims to demonstrate such a machinery is possible to exist in real world. Building on the model of Mandal et al., it inquires whether if such a system is possible to build in nano scales. According to the theoretical relations, the correspondences between internal energy and effective temperature of finite fermionic and bosonic gases for varying number of particles and volumes were tabulated. Subsequently, a series of Monte Carlo simulations were executed under different circumstances. The outcomes of the simulations illustrate that production of information entropy can be used to compensate the decrease of thermodynamic entropy. The results indicate that using either one of the quantum gases as a finite quantum heat bath does affect the efficiency of the refrigerator. Based on this, using fermionic gas is superior to bosonic gas in terms of swiftness of the refrigeration, if all other variables are identical. Further research is needed to analyze the behaviour of the finite quantum heat baths at extremely low temperatures.
Benzer Tezler
- Sezgisel algoritmalar kullanılarak iki-parametreli maxwell dağılımı ve üstel olarak değiştirilmiş lojistik dağılım için en çok olabilirlik yöntemiyle parametre tahminleri
Estimating the parameters of two-parameter maxwell distribution and exponentially-modified logistic distribution by the maximum likelihood method using heuristic algorithms
ADI OMAIA IBRAHIM FAOURI FAOURI
- Statik elektrik alanlarının sınır elemanları yöntemiyle hesabı
Başlık çevirisi yok
H.DEMİR AYAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÖZCAN KALENDERLİ
- A Monte Carlo study of long-lived particles (Neutralinos) in CMS at LHC
LHC deki CMS de uzun-ömürlü parçacıkların (Nötralinoların) Monte Carlo çalışması
BAŞAK UNTUÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Fizik ve Fizik MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiFizik Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. AYDA BEDDALL
YRD. DOÇ. ANDREW BEDDALL
- A Monte Carlo study of the su (2) strong coupling lattice gauge theory in the effective spin approximation
Başlık çevirisi yok
ALİ BEKMEZCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
1988
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiDOÇ. DR. RAMAZAN SEVER
- Monte Carlo study of Ni3AL based intermetallics
Ni3AL esaslı metallerarası bileşiklerin Monte Carlo çalışması
MEHMET EMİN ATALAR
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AMDULLA O. MEKHRABOV