Energi Penggerak untuk Mempercepat Kesetimbangan Gerak Brown Teredam Sebagian (Underdamped)

Nur Elisa; Iwan Setiawan; Dedy Hamdani

doi:10.36706/jipf.v10i1.19240

Energi Penggerak untuk Mempercepat Kesetimbangan Gerak Brown Teredam Sebagian (Underdamped)

Nur Elisa, Iwan Setiawan, Dedy Hamdani

Abstract

Penelitian ini merupakan penelitian teoritik yang mengkaji literatur yang membahas dinamika kuantum secara adiabatik. Gerak Brown yang merupakan bagian dari dunia nano atau mikroskopis membutuhkan waktu untuk mencapai kesetimbangan. Gerak Brown merupakan gerak acak partikel nano dalam fluida. Ketika pergerakannya sudah mencapai titik equilibrium kemudian diberi gangguan maka akan membutuhkan waktu yang sangat lama untuk kembali ke keadaan setimbang. Metode Shortcuts to Adiabaticity (STA) merupakan salah satu solusi untuk mempercepat dinamika kuantum adiabatik dengan menambahkan energi dalam sistem sehingga kuantum adiabatik dengan menambahkan energi dalam sistem sehingga mencapai titik equilibrium. Metode ini menggunakan persamaan Kramers yang diujikan pada gerak Brown teredam sebagian (underdamped). Hasil yang diperoleh dari metode tersebut adalah suku tambahan yang berupa energi tambahan yang diperlukan agar partikel Brown yang teredam sebagian (underdamped) dapat mencapai titik kesetimbangan dalam waktu yang sangat singkat. Sehingga dapat disimpulkan bahwa energi tambahan bergantung dengan konstanta gesekan ( 14Î³"> ) dan bergantung terhadap waktu .

Keywords

Gerak Brown, Persamaan Kramers, Ekuilibrium, Shortcuts to Adiabaticity

Full Text:

PDF

References

Brown, R., & Bennett, J. J. (John J. (1866). The Miscellaneous Botanical Works Of Robert Brown (Vol. 1). Published For The Ray Society By R. Hardwicke. Https://Www.Biodiversitylibrary.Org/Item/61465

Çakmak, B., & Müstecapl?o?lu, Ö. E. (2019). Spin Quantum Heat Engines With Shortcuts To Adiabaticity. Physical Review E, 99(3), 32108. Https://Doi.Org/10.1103/Physreve.99.032108

Chen, X., & Muga, J. G. (2010). Transient Energy Excitation In Shortcuts To Adiabaticity For The Time-Dependent Harmonic Oscillator. Physical Review A - Atomic, Molecular, And Optical Physics, 82(5), 2. Https://Doi.Org/10.1103/Physreva.82.053403

Cohn, J., Safavi-Naini, A., Lewis-Swan, R. J., Bohnet, J. G., Gärttner, M., Gilmore, K. A., Jordan, J. E., Rey, A. M., Bollinger, J. J., & Freericks, J. K. (2018). Bang-Bang Shortcut To Adiabaticity In The Dicke Model As Realized In A Penning Trap Experiment. New Journal Of Physics, 20(5), 2. Https://Doi.Org/10.1088/1367-2630/Aac3fa

Deffner, S. (2016). Shortcuts To Adiabaticity: Suppression Of Pair Production In Driven Dirac Dynamics. New Journal Of Physics, 18(1), 2–5. Https://Doi.Org/10.1088/1367-2630/18/1/012001

Del Campo, A. (2013). Shortcuts To Adiabaticity By Counterdiabatic Driving. Physical Review Letters, 111(10), 1–5. Https://Doi.Org/10.1103/Physrevlett.111.100502

Francis S. TSE, Ivan E. Morse, R. T. H. (1978). Mechanical Vibrations Theory And Application. University Of Cincinnati 1–18.

Guéry-Odelin, D., Ruschhaupt, A., Kiely, A., Torrontegui, E., Martínez-Garaot, S., & Muga, J. G. (2019). Shortcuts To Adiabaticity: Concepts, Methods, And Applications. Reviews Of Modern Physics, 91(4), 3–4. Https://Doi.Org/10.1103/Revmodphys.91.045001

Hatomura, T., & Mori, T. (2018). Shortcuts To Adiabatic Classical Spin Dynamics Mimicking Quantum Annealing. Physical Review E, 98(3), 1. Https://Doi.Org/10.1103/Physreve.98.032136

Jenks, S. (2006). Introduction To Kramers Equation Derivation Of Kramers Equation. 7(12), 2.

Khujakulov, A., & Nakamura, K. (2016). Scheme For Accelerating Quantum Tunneling Dynamics. Physical Review A, 93(2), 1–14. Https://Doi.Org/10.1103/Physreva.93.022101

Li, G., Quan, H. T., & Tu, Z. C. (2017). Shortcuts To Isothermality And Nonequilibrium Work Relations. Physical Review E, 96(1), 1–12. Https://Doi.Org/10.1103/Physreve.96.012144

Martínez, I. A., Petrosyan, A., Guéry-Odelin, D., Trizac, E., & Ciliberto, S. (2016). Engineered Swift Equilibration Of A Brownian Particle. Nature Physics, 12(9), 843–846. Https://Doi.Org/10.1038/Nphys3758

Masuda, S., & Nakamura, K. (2022). Fast-Forward Scaling Theory. 9(10), 3. Https://Doi.Org/10.1098/Rsta.2021.0278

Masuda, S., & Rice, S. A. (2014). Rapid Coherent Control Of Population Transfer In Lattice Systems. Physical Review A - Atomic, Molecular, And Optical Physics, 89(3). Https://Doi.Org/10.1103/Physreva.89.033621

Nakamura, K., Khujakulov, A., Avazbaev, S., & Masuda, S. (2017). Fast Forward Of Adiabatic Control Of Tunneling States. Physical Review A, 95(6), 1–15. Https://Doi.Org/10.1103/Physreva.95.062108

Nakamura, K., Matrasulov, J., & Izumida, Y. (2020). Fast-Forward Approach To Stochastic Heat Engine. Physical Review E, 102(1), 1–12. Https://Doi.Org/10.1103/Physreve.102.012129

Pradana, I. A. (2018). Analisa Mikrotremor Menggunakan Metode Random Decrement Untuk Mikrozonasi Potensi Kerusakan Akibat Gempabumi Di Kabupaten Pacitan, Institus Teknologi Sepuluh Nopember

Risken, H. (1996). Fokker-Planck Equation. 63–95. Https://Doi.Org/10.1007/978-3-642-61544-3_4

Romadani, A., & Rosyid, M. F. (2022). Proses Difusi Relativistik Melalui Persamaan Langevin Dan Fokker-Planck. Jurnal Teknosains, 11(2), 101. Https://Doi.Org/10.22146/Teknosains.63229

Setiawan, I. (2018). Dinamika Spin Kuantum Adiabatik Dipercepat. Disertasi Doktor, 30214004, 13, Unpublished Thesis. Institut Teknologi Bandung.

Sugihakim, R., Setiawan, I., & Gunara, B. E. (2021). Fast-Forward Of Local-Phased-Regularized Spinor In Massless 2+1-Dimensions Adiabatic Dirac Dynamics. Journal Of Physics: Conference Series, 1951(1). Https://Doi.Org/10.1088/1742-6596/1951/1/012068

Takahashi, K. (2014). Fast-Forward Scaling In A Finite-Dimensional Hilbert Space. Physical Review A - Atomic, Molecular, And Optical Physics, 89(4). Https://Doi.Org/10.1103/Physreva.89.042113

Torrontegui, E., Martínez-Garaot, S., Ruschhaupt, A., & Muga, J. G. (2012). Shortcuts To Adiabaticity: Fast-Forward Approach. Physical Review A - Atomic, Molecular, And Optical Physics, 86(1), 1–7. Https://Doi.Org/10.1103/Physreva.86.013601

DOI: https://doi.org/10.36706/jipf.v10i1.19240