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 Dekohärenz­-Phänomenen; 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.

Aus dem Inhalt:

Dichteoperator und partielle Spur, Lindblad-Mastergleichungen, mikroskopische Beschreibungen, Quantentrajektorien und Monte-Carlo-Methoden, nicht-markovsche Phänomene, Dekohärenz und Zeigerzustände

Vorlesung (Hornberger)

• Do 14:00-15:30 MG 367
   

Projekt zu "Offene Quantensysteme" (Hornberger)

• nach Vereinbarung

 

Literatur

 

• H.-P. Breuer & F. Petruccione: The Theory of Open Quantum Systems (Oxford University Press, 2002)
• C. W. Gardiner & P. Zoller : Quantum Noise (Springer 2004)
• H. W. Wiseman & G. J. Milburn: Quantum Measurement and Control (Cambridge University Press  2010)
• K. Hornberger, Introduction to Decoherence Theory, Lecture Notes in Physics 768 (Springer 2009)
• M. Schlosshauer: Decoherence and the Quantum-to-Classical Transition (Springer 2007)