direkt zum Inhalt springen

direkt zum Hauptnavigationsmenü

Sie sind hier

TU Berlin

Inhalt des Dokuments

Quantenverschränkung und Photonstatistik

Wahllehrveranstaltung 3233 L 502 für Studierende im Masterstudiengang Physik.

 

Vorlesung: Mi  10-12 Uhr im EW 733

Dozent: Dr. Alexander Carmele

Für diese Veranstaltung gibt es 3 ECTS Punkte.

 

Inhalte der Vorlesung

    Die quantenstatistische Beschreibung der Materie-Licht-Wechselwirkung hat viele Erfolge gefeiert und stellt die theoretische Grundlage zum Verständnis einer großen Anzahl spektakulärer Phänomene dar, bspw. der Casimir-, Quanten-Zeno, Hong-Ou-Mandel- oder Hanbury Brown-Twiss Effekt. Die quantenstatistischen Ensembles weisen neben interessanter Korrelationseffekte auch Quanten-Nichtlokalitäten auf. Diese von der klassischen Physik nicht abbildbaren Effekte (Polarisationsverschränkung, Aharonov-Bohm-Effekt) werden anschaulich besprochen und im Kontext moderner Entwicklungen und Experimente diskutiert.

     

Gliederung der Vorlesung

Vorläufiger Plan:

  • Debatte um die Vollständigkeit der Quantenmechanik
  • Nichtlokalität: Aharonov-Bohm Effekt
  • Vakuumfluktuationen: Casimir-Effekt
  • Quantisierung des Maxwellfeldes
  • Isomorphie zwischen Schwingkreisen und Resonatoren
  • Photonkorrelation: Hanbury Brown-Twiss Effekt
  • Quantennichtlinearität: Das Zwei-Niveau-System
  • Quantenstochastische Schrödinger-Gleichung: Ito-Formalismus
  • Dressed State - Picture: Das Mollow-Triplett
  • Bunching: Inkohärent gepumpte Mehr-Level-Systeme
  • Biexziton-Kaskade: Polarisationsverschränkung
  • Spaltbarkeit des Photons
  • Jaynes-Cummings Modell: Collapse and Revival
  • Quantenfeedback: Quantenkaskadierte Systeme

 

 

Literatur

  • Scully/Zubairy: "Quantum Optics" - Gutes Einstiegbuch für quantenoptische Methoden, weitestgehend im Schrödingerbild. Exzellente Herleitung des Mollow-Tripletts.

  • Gardiner/Zoller: "Quantum Noise" - Für Fortgeschrittene eine ideale Ergänzung, insbesondere zu Detailfragen in "Open Quantum Systems" und hinsichtlich Noise, Stochastische Schrödinger Gleichung und Ito-Calculus.

  • Louisell: "Quantum Statistical Properties of Radiation" - Ein perfektes Buch, um in die mathematische und physikalische Problematik der Quantenoptik eingeführt zu werden. Sehr empfehlenswert, sowohl für Fortgeschrittene wie Einsteiger.

  • Aharonov, Rohrlich: "Quantum Paradoxes". Sehr schöne und physikalisch argumentierende Einführung in die paradoxe Quantenwelt. Zum Teil vergnüglich zu lesen.

  • Greiner: "Quantum Mechanics - Special Chapters". Hervorragendes Buch mit vielen Beispielen und einsichtigen Rechnungen. Details werden nicht übersprungen.

  • Milonni: "The Quantum Vacuum". Mit unfassbarer Liebe zum Detail verfasstes Buch zu den Grundlagen der Quantenelektrodynamik, insbesondere zum Casimir-Effekt und der Van-der-Waals Wechselwirkung.

Vorlesungsmitschriften

Vorlesung Datum Mitschrift
Einleitendes 19.04.2017 farbig , schwarzweiss
von Neumann Vollständigkeitsbeweis 28.04.2017 link
von Neumann Beweis II. Auf dem Weg zur Bellschen Ungleichung. 03.05.2017 farbig , schwarzweiss
Bellsche Ungleichung. 10.05.2017 farbig , schwarzweiss
Bellsche Ungleichung II: B-CHSH Verallgemeinerung. 17.05.2017 farbig , schwarzweiss
Loopholes und Quantenkryptographie 24.05.2017 farbig , schwarzweiss
Aharonov-Bohm-Effekt. Lehrbuchrechnung. 31.05.2017 farbig , schwarzweiss
Aharonov-Bohm-Effekt II. Originalrechnung. 14.06.2017 farbig , schwarzweiss
Berry's Phase. Adiabatische geometrische Phasen. 21.06.2017 farbig , schwarzweiss
Casimir Effekt: Regularisierung. 28.06.2017 farbig , schwarzweiss
Casimir Effekt II. Piston-Rechnung. 05.07.2017 farbig , schwarzweiss
Hanbury Brown-Twiss Effekt. 12.07.2017 farbig , schwarzweiss

Kontakt

Dr. Alexander Carmele [1]. EW704. Tel. 314-23762.

------ Links: ------

Zusatzinformationen / Extras

Direktzugang

Schnellnavigation zur Seite über Nummerneingabe

Copyright TU Berlin 2008