Spezielle Probleme der Quantenmechanik

Seminar

Dozent: Prof. Dr. Thomas Gasenzer

Fr., 11:15 - 13:00. Pw 19, SR. [LSF]
1. Termin: Fr., 18.10.

Achtung! Sondertermin: Fr., 07.02.14: SR, Philosophenweg 19, 14:15 - 15:45 Uhr. (Kein Seminar am Vormittag)

Themen - Voraussetzungen - Literatur

Lernziele/Kompetenzen s. Modulhandbuch (PSEM).

Seminarthemen (Verteilung)

1. Identische Teilchen: Bosonen und Fermionen, Vielteilchenzustände
2. Moleküle: Born-Oppenheimer, H₂⁺, H₂, Schwingungen und Rotationen, Van-der-Waals-Wechselwirkung.
3. Berry-Phasen und Aharonov-Bohm Effekt
4. Wechselwirkung mit dem Strahlungsfeld: Absorption und Emission von elektromagnetischer Strahlung, Anwendungen (z.B. Fallen, Kühlung)
5. Streutheorie: Lippmann-Schwinger-Gleichung, T-Matrix, Partialwellenanalyse, Niederenergiestreuung, Feshbach-Resonanzen.
6. Wigner-Funktion, Husimi- und Glauber-Funktion, Positive-P-Representation
7. Pfadintegral-Formulierung der Quantenmechanik - Anwendungen
8. Pfadintegral-Formulierung der Quantenmechanik - Schwinger-Keldysh-Formulierung der Zeitentwicklung und Zustandssumme
9. WKB-Näherung
10. Relativistische Quantenmechanik - Klein-Gordon und Diracgleichung
11. Quanten-Hall-Effekt
12. Das Einstein-Podolsky-Rosen-Argument und die Bellsche Ungleichung
13. Theorie der Verschränkung
14. Quantenkryptographie und Quantenteleportation

Voraussetzungen (notwendige bzw. nützliche Vorkenntnisse):

• Theoretische Physik I-IV (PTP1-PTP4), Experimentalphysik I-IV (PEP1-PEP4), Mathematik: PMA1, PMA/PMP2-3.

Literatur

Vortragsspezifische Literatur: s. Verteilung der Themen.

Empfohlene Lehrbücher (in alphabet. Reihenfolge):

• Gordon Baym, Lectures on Quantum Mechanics. Westview, Boulder, CO, u.a., 2010. [ Google books | HEIDI ]
• Paul A. M. Dirac, Principles of Quantum Mechanics. Clarendon Press, Oxford University Press, Oxford, 2010. [ Google books | HEIDI ]
• Thorsten Fliessbach, Quantenmechanik: Lehrbuch zur Theoretischen Physik III. Springer, Berlin u.a., 2008. [ Google books | HEIDI ]
• Chris J. Isham, Lectures on Quantum Theory. Imperial College Press, World Scientific, Singapore, 2011. [ Google books | HEIDI ]
• Albert Messiah, Quantenmechanik. de Gruyter, Berlin u.a., 1991. [ Google books | HEIDI ]
• Wolfgang Nolting, Grundkurs Theoretische Physik 5/1+2. Quantenmechanik. Springer, Berlin u.a., 2009, 2012. [ Google books | HEIDI Bd. 1/ 2 | UB E-Book Bd. 1/ 2 ]
• Jun John Sakurai, Jim Napolitano, Modern Quantum Mechanics. Addison-Wesley, Boston u.a., 2011. [ Google books | HEIDI ]
• Franz Schwabl, Quantenmechanik (QM I). Springer, Berlin Heidelberg, 7. Aufl., 2007. [ Google books | HEIDI | UB E-Book ]

Zusätzliches Material

Offen zugängliche Vorlesungs-Skripte:

• Hans-Günther Dosch, Carlo Ewerz, Formelsammlung zur Vorlesung Quantenmechanik, Univ. Heidelberg, SS 2001 [ pdf ]
• Richard Fitzpatrick, Quantum Mechanics: A graduate level course, Lecture Notes, Univ. Texas Austin [ pdf ]
• Martin Plenio, Quantum Mechanics, Lecture Notes, Imperial College, WT 2002 [ pdf ]
• Thomas Gasenzer, Vorlesung PTP4, Theoretische Quantenmechanik, Univ. Heidelberg, SS 2013 [ webpage ]