Quantentheorie des Messprozesses

Der quantenmechanische Messprozess unterscheidet sich grundlegend von Messungen in der klassischen Physik, und führt zu tiefgreifenden konzeptionellen und erkenntnistheoretischen Komplikationen.

Die Vorlesung wird in die Theorie verallgemeinerter Messungen einführen. Diese bietet einen Rahmen, der über die traditionelle Behandlung des Messprozesses in der Quantenmechanik hinaus geht, und es erlaubt, moderne Experimente in der Quanten­optik und der mesoskopischen Physik angemessen zu beschreiben. Stichworte sind: Fehler-Störungsrelationen, positiv-operatorwertige Maße, Messung von Phase und Zeit, zerstörunsfreie Messungen, Zustands-Tomographie, Bell-Messungen, Zeigerzustände offener Systeme.

Wir werden unser Verständnis für die Quantentheorie anhand von Gedanken­experimenten und "Paradoxien" schärfen und auch diskutieren, welchen Standpunkt die wichtigsten Interpretationen und Erweiterungen der Quantentheorie dem "Messproblem" gegenüber einnehmen, ohne eine spezielle Sichtweise zu präferieren.

Vorlesung mit Projekt

  • Mo 16:00 - 17:30, MG 367
    Di 16:00 - 17:30, MG 367
  • Beginn: 7.4.2014. Vorlesung und zugehörige Übungen (=Projekt) werden sich an beiden Terminen flexibel abwechseln.

Für Studenten der Physik ab dem 6. Fachsemester

Die Vorlesung ist Teil des Master-Moduls "Profilgebiet-Basis: Theoretische Physik", kann also z.B. mit der Allgemeinen Relativitätstheorie kombiniert werden.

Literatur

  • H.M. Wiseman & G.J. Milburn: Quantum Measurement and Control

ergänzende Literatur:

  • A. Peres, Quantum Theory: Concepts and Methods
  • E. B. Davies, Quantum Theory of Open Systems
  • P. Busch, P. J. Lahti, P. Mittelstaedt, The Quantum Theory of Measurement
  • V. Braginsky & F.Y. Khalili, Quantum Measurement
  • D. F. Walls and G.J. Milburn, Quantum Optics
  • H.-P. Breuer & F. Petruccione, The theory of open quantum systems