Entropic costs for Brownian protocols - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2023

Entropic costs for Brownian protocols

Coûts entropiques pour protocoles Browniens

Résumé

This thesis presents an experimental approach to control the energetic landscape of a confined Brownian particle through thermal bath engineering using a stochastically modulated radiation pressure force. This approach motivates the quantitative assessment of the energetic and entropic costs involved in time-dependent non-equilibrium protocols. These costs once identified make it possible to design optimal isothermal and isochoric protocols (temperature changes in a constant potential) and to reveal interesting features, such as an asymmetry between heating and cooling processes. To make a consistent thermodynamic description, we propose a new method for measuring the system entropy along a stochastic trajectory based on the relationship between the instantaneous non-equilibrium micro-state and the corresponding equilibrium macro-state. This work provides a comprehensive study of the mechanics and thermodynamics of non-equilibrium isothermal and isochoric Brownian processes.
Cette thèse présente une approche expérimentale pour contrôler le paysage énergétique d'une particule Brownienne piégée par ingénierie du bain thermique par pression de radiation modulée stochastiquement. Cette approche permet la mesure des coûts énergétiques et entropiques impliqués dans les protocoles hors-équilibre dépendant du temps. Ces coûts permettent de définir des protocoles isothermes et isochores (changements de température dans un potentiel constant) optimaux et de révéler des propriétés intéressantes, telles qu'une asymétrie entre processus de chauffe et de refroidissement. Pour obtenir une description thermodynamique cohérente, nous proposons une nouvelle méthode pour mesurer l'entropie du système le long d'une trajectoire stochastique, basée sur la relation entre le micro-état instantané de non-équilibre et le macro-état d'équilibre correspondant. Ce travail étudie la mécanique et de la thermodynamique des processus Browniens isothermes et isochores hors équilibre.
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Origine Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04597620 , version 1 (03-06-2024)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04597620 , version 1

Citer

Luís Barbosa Pires. Entropic costs for Brownian protocols. Other. Université de Strasbourg, 2023. English. ⟨NNT : 2023STRAF078⟩. ⟨tel-04597620⟩
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