Moderne Quantenmechanik in Theorie/Experiment

Seminar (PSEM)

Dozenten: Prof. Dr. Thomas Gasenzer and Prof. Dr. Markus Oberthaler

Fr, 15:00 - 17:00 Uhr. Raum: INF 227, SB 1.107 (Achtung. Raumwechsel!). [LSF]
Vorbesprechung und Verteilung der Themen: Fr., 16.10., 15:00 Uhr, INF 227, SB 1.107; das Seminar beginnt am 23.10.

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Themen - Voraussetzungen - Literatur - Zusätzliches Material

Ziele siehe BSc Modulhandbuch (PSEM).

Themen

1. Das Einstein-Podolsky-Rosen-Argument
2. Neutrino-Oszillationen
3. Ramsey-Spektroskopie und Atomuhren. Bellsche Ungleichungen.
4. Quantisierung des Elektromagnetischen Feldes. Existieren einzelne Photonen?
5. Quantenkryptographie und das Protokoll von Bennett und Brassard
6. Zweiphotonen-Interferenz: Hong-Ou-Mandel Experiment und Quantenteleportation
7. Laserkühlung und Laserfallen
8. Streutheorie: Lippmann-Schwinger-Gleichung, T-Matrix, Partialwellenanalyse, Niederenergiestreuung, Feshbach-Resonanzen.
9. Bose-Einstein-Kondensate wechselwirkender Teilchen
10. Blochsches Theorem, Optische Gitter und Bloch-Oszillationen. Langsames Licht.
11. Topologie, Berry-Phasen und Aharonov-Bohm Effekt
12. Physik am Rand: Topologische Isolatoren

Voraussetzungen für die Teilnahme:

• Bachelorkurse PEP 1-4, PTP 1-4; Inhalt UKS1 (s. BSc Modulhandbuch).

Literatur

Allgemeine Literatur:

Lehrbücher zur Quantenmechanik (in alphabet. Reihenfolge):

• Gordon Baym, Lectures on Quantum Mechanics. Westview, Boulder, CO, u.a., 2010. [ Google books | HEIDI ]
• Matthias Bartelmann, Björn Feuerbacher, Timm Krüger, Dieter Lüst, Anton Rebhan, und Andreas Wipf Theoretische Physik. Springer, Berlin, Heidelberg, 2015. [ Google books | HEIDI | UB E-Book ]
• Jean-Louis Basdevant, Jean Dalibard, The Quantum Mechanics Solver: How to Apply Quantum Theory to Modern Physics. Springer, Berlin, Heidelberg, 2013. [ Google books | HEIDI | UB E-Book ]
• Claude Cohen-Tannoudji, Bernard Diu, Franck Laloë, Quantum Mechanics. Wiley, New York, 2005 (Nachdr.). [ Google books | HEIDI ]
• Thorsten Fliessbach, Quantenmechanik: Lehrbuch zur Theoretischen Physik III. Springer, Berlin u.a., 2008. [ Google books | HEIDI ]
• Gerald Grawert, Quantenmechanik: Studienbuch für Studierende der Physik, Mathematik und physikalischen Chemie. Aula-Verlag, Wiesbaden, 1989. [ HEIDI ]
• Chris J. Isham, Lectures on Quantum Theory. Imperial College Press, World Scientific, Singapore, 2011. [ Google books | HEIDI ]
• Lev D. Landau, Evgenij M. Lifschitz, Quantenmechanik. Harri Deutsch, Frankfurt am Main, 2007. [ Google books | HEIDI ]
• Albert Messiah, Quantenmechanik. de Gruyter, Berlin u.a., 1991. [ Google books | HEIDI ]
• Eugen Merzbacher, Quantum Mechanics. Wiley, New York, Chichester, Weinheim, 1998. [ 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 ]
• Steven Weinberg, Lectures on Quantum Mechanics. Cambridge University Press, 2nd ed., 2015. [ Google books | HEIDI ]
• Steven Weinberg, Quantenmechanik. Pearson, Hallbergmoos, 1. Aufl., 2015. [ Google books | HEIDI ]

Klassiker unter den Lehrwerken:

• Paul A. M. Dirac, Principles of Quantum Mechanics. Clarendon Press, Oxford University Press, Oxford, 2010. [ Google books | HEIDI ]
• Werner Heisenberg, Die physikalischen Prinzipien der Quantentheorie. Bibl. Inst., Mannheim, 1968. [ Google books | HEIDI ]
• John von Neumann, Mathematische Grundlagen der Quantenmechanik. Springer, Berlin, Heidelberg, 1996. [ Google books | HEIDI ]
• Leonard I. Schiff, Quantum Mechanics. McGraw-Hill, Düsseldorf, u.a., 1968. [ Google books | HEIDI ]

Spezielle Fragen:

• John Stuart Bell, Speakable and unspeakable in quantum mechanics. Cambridge University Press, 2010. [ Google books | HEIDI | UB E-Book]
• Serge Haroche, Jean-Michel Raimond, Exploring the quantum. Oxford University Press, 2008. [ Google books | HEIDI]
• C.J. Pethick and H. Smith, Bose-Einstein condensation in Dilute Gases. CUP, Cambridge, 2002. [ Google books | HEIDI | Full Text ]
• A. Leggett, Bose-Einstein condensation in the alkali gases: Some fundamental concepts. Review of Modern Physics 73, 307 (2001).
• L.P. Pitaevskii and S. Stringari, Bose-Einstein condensation, Clarendon Press, Oxford, 2003. [ Google books | HEIDI ]
• F. Dalfovo, S. Giorgini, L. P. Pitaevskii, and S. Stringari, Theory of Bose-Einstein condensation in trapped gases. Review of Modern Physics 71, 463 (1999).

Zusätzliches Material

• John Wilkins, Simple rules for writing and giving talks, One-Page Guides.
• Peter Lemmens, Vortragstechnik, Kurzleitfaden.