Quantum thermodynamics: emergence of thermodynamic behavior within composite quantum systems

این متن مقدماتی ترمودینامیک را به عنوان توصیف ناقصی از سیستم‌های کوانتومی با درجات آزادی در نظر می‌گیرد. هدف اصلی آن نشان دادن این است که رویکرد به تعادل - با تعادلی که با حداکثر ناآگاهی در مورد سیستم باز مورد علاقه مشخص می شود - نه به ذرات زیادی نیاز دارد و نه روش دقیق تقسیم بندی برای ویژگی های برجسته تعادل و تعادل مرتبط است. علاوه بر این، متن نشان می‌دهد که در واقع این اثرات کوانتومی هستند که در ایجاد رفتار ترمودینامیکی سیستم‌های باز با اندازه متوسط ​​کار می‌کنند، بنابراین مفهوم آنتروپی فون نویمان بسیار مفیدتر از آن چیزی است که گاهی اوقات می‌ترسند، بسیار فراتر از سیستم‌های واقعاً ماکروسکوپی در حالت تعادل به نظر برسد.

این ویرایش دوم به طور قابل توجهی تجدید نظر شده و گسترش یافته، توجه بیشتری به تعداد رو به رشد کاربردها، به ویژه پدیده های غیر تعادلی و فرآیندهای ترمودینامیکی حوزه نانو دارد. علاوه بر این، برای بهبود خوانایی و کاهش جزئیات فنی غیر ضروری، بخش بزرگی از این کتاب به طور کامل بازنویسی شده است.

از بررسی های چاپ اول: EM>

این کتاب درسی یک رویکرد جامع از دیدگاه فیزیک نظری به مسئله ظهور رفتار ترمودینامیکی در سیستم‌های کوانتومی ارائه می‌دهد... قدرت [آن] در توسعه دقیق موارد مربوطه نهفته است. مفاهیم، ​​به ویژه این سوال که یک سیستم باید چقدر بزرگ باشد تا رفتار ترمودینامیکی را نشان دهد، مورد توجه قرار می گیرد. Luc Rey-Bellet (Amherst، MA)، Mathematical Reviews 2007e

This introductory text treats thermodynamics as an incomplete description of quantum systems with many degrees of freedom. Its main goal is to show that the approach to equilibrium—with equilibrium characterized by maximum ignorance about the open system of interest—neither requires that many particles nor is the precise way of partitioning, relevant for the salient features of equilibrium and equilibration. Furthermore, the text depicts that it is indeed quantum effects that are at work in bringing about thermodynamic behavior of modest-sized open systems, thus making Von Neumann’s concept of entropy appear much more widely useful than sometimes feared, far beyond truly macroscopic systems in equilibrium.

This significantly revised and expanded second edition pays more attention to the growing number of applications, especially non-equilibrium phenomena and thermodynamic processes of the nano-domain. In addition, to improve readability and reduce unneeded technical details, a large portion of this book has been thoroughly rewritten.

From the reviews of the first edition:

This textbook provides a comprehensive approach, from a theoretical physics point of view, to the question of emergence of thermodynamic behavior in quantum systems... [Its] strength lies in the careful development of the relevant concepts, in particular the question how large a system needs to be to exhibit thermodynamic behavior is addressed. Luc Rey-Bellet (Amherst, MA), Mathematical Reviews 2007e