Motores cuánticos adiabáticos basados en conductores moleculares.

FERNÁNDEZ, LUCAS JONATAN; RAÚL BUSTOS-MARÚN; HORACIO M. PASTAWSKI

Merlo, San Luis

Congreso; 100ª Reunión Nacional de Física; 2015

Asociación de Física Argentina

Recientes trabajos muestran que el particular mecanismo de acción de los denominados motores cuánticos adiabáticospermitiría llevar al %límite máximo la eficiencia%de las nanomáquinas [Bustos-Marún, \textit{et.al.} Phys.Rev. Lett. \textbf{111}, 060802 (2013)].Tal límite es posible debido a %las interferencias cuánticas%de los electrones que mueven al motor.En la nanoescala, sin embargo,  los sistemas siempre presentan %interacciones con el ambiente,%provocando la pérdida de memoria de fase de los electrones, fenómeno conocido como decoherencia.Por otro lado, las imperfecciones en el diseño de los nanodispositivos también podrían afectar su desempeño.En el caso de nanomotores basados en %cables moleculares,%estos efectos serían especialmente importantes debido al tamaño del sistema en sí.Es por ello que resulta imprescindible entender y cuantificar los efectos de la decoherencia y el desorden.En este trabajo generalizamos la teoría de las fuerzas inducidas por corrientes introduciendo decoherencia en %la forma multi-terminal del modelo D'Amato-Pastawski%[Cattena, \textit{et.al.} J. Phys.: Condens. Matter \textbf{26}, 345304 (2014)].Encontramos que la decoherencia genera una nueva contribución a las fuerzas inducidas por corrientes,así como también a la fricción intrínseca del motor y al ruido, afectando de manera no trivial la eficiencia.Aplicamos nuestra teoría al estudio del motor de Thouless, previamente estudiado en el caso coherente. En él, encontramos que la decoherencia disminuye la eficiencia del motor en el régimen óptimo, pero sorprendentemente incrementa la misma en condiciones no óptimas.Mostramos que bajo ciertas condiciones, el motor es capaz de superar fuerzas de friccióndel orden de las presentes en la nanoescala.Finalmente, analizamos el efecto del desorden sobre estos sistemas y su interrelacion con la decoherencia.Nuestros resultados pueden ayudar a entender cómo cambia el desempeño de los motores cuánticos adiabáticos basados en conductores moleculares bajo condiciones más realistas.