Offene Quantensysteme

Quantensysteme lassen sich nur dann durch die Schrödingergleichung beschreiben, wenn sie von ihrer Umgebung vollkommen isoliert sind. In Wirklichkeit sind jedoch viele Systeme Wechselwirkungen mit praktisch unkontrollierbaren Umgebungs-Freiheitsgraden unterworfen, die einen erheblichen Einfluss auf die Quantendynamik ausüben können. Die Vorlesung wird eine Einführung in die theoretische Beschreibung solcher "offener Quantensysteme" geben, und Methoden zu ihrer praktischen Handhabung vorstellen. Betont werden auch die konzeptionellen Unterschiede zwischen Relaxationsvorgängen und Dekohärenzphänomenen; letztere haben keine Entsprechung in der klassischen Physik und erlauben es zu verstehen, wie und warum ein Quantensystem mit zunehmender Größe und Komplexität allmählich klassisches Verhalten annimmt.

Inhalt:

Dichteoperator, Born-Markov-Näherung, Axiomatische Zugänge, phänomenologische und mikroskopisch realistische Mastergleichungen, Grundlagen nichtmarkovsche Phänomene, Quantentrajektorien, Quanten-Monte Carlo Methoden, Dekohärenz

Vorlesung (Hornberger)

• Do 14:00-15:30 MD 349
• Beginn: 12.4.2012

Projekt zu "Offene Quantensysteme" (Hornberger)

• nach Vereinbarung

Literatur

• H.-P. Breuer & F. Petruccione: The theory of open quantum systems
• C. W. Gardiner: Quantum Noise
• H. W. Wiseman & G. J. Milburn: Quantum Measurement and Control
• M. Schlosshauer: Decoherence and the Quantum-to-Classical Transition