Proseminar für So.Se.
2013:
“Neue
Entwicklungen der Quantenmechanik”
von
Priv. Doz. Dr. Francesco Giacosa und Francesca Sauli
Zeit (2 Std) Fr, 14:00 (c.t.)-16:00, wöchentlich.
(Erster Termin in
So.Se. 2013: Fr. 19/4/2013)
Raum: 2.114 (Aquarium-Raum)
Webseite: http://th.physik.uni-frankfurt.de/~giacosa/neqm.html
Email: giacosa@th.physik.uni-frankfurt.de,
sauli@th.physik.uni-frankfurt.de
Zusammenfassung:
Es handelt sich um ein Proseminar (2 Stunden pro
Woche), die für das Sommersemester 2013 geplant ist.
Die behandelten Themen sind neue Entwicklungen
der Quantenmechanik: Verschränkung und ihre theoretischen und experimentellen
Konsequenzen, Bellsche Ungleichungen, das Zerfallsgesetz mit besonderer
Aufmerksamkeit auf Abweichungen vom Exponentialgesetz und auf den
Quanten-Zeno-Effekt, Dekohärenz, Theorie der Messung. Ein besonderes Thema ist
auch die Diskussion der Experimente, die zu dem Nobelpreis 2012 an D. Weinland
und S. Haroche geführt haben.
Außerdem werden Interpretationen (z.B. Bohmsche Mechanik
und Everett-Interpretation) und alternative Theorien der QM
(Ghirardi-Rimini-Weber-Theorie und Penrose-Diosi-Kollaps) beschrieben. Wichtige
und moderne Entwicklungen der Quantenmechanik sind: Quanten-Simulationen,
Quanten-Computing, Quanten-Kryptographie und Quanten-Biologie. Im letzten Teil
des Proseminars werden sie eingeführt und diskutiert.
Programm und Literatur: hier.
Link zu den vorherigen Seminaren: So. Se. 2011 hier
und So. Se. 2012: hier. Viel Material ist auch dort
vorhanden.
19/4/2013: Präsentation des Seminars.
26/4/2013: Einführung in die QM.
3/5/2013: Messproblem.
10/5/2013: EPR und Verschränkung. Verschränkung
mit dem Messapparat: pdf. Link zum Video:
https://www.youtube.com/watch?v=DfPeprQ7oGc
17/5/2013: Deköherenz. Presentation von Pia
Huber: pdf. Numerische Resultate des
Spin-Modells: pdf. Elitzur-Vaidman
Bombe: pdf.
24/5/2013: Viele-Welten-Interpretation.
Präsentation von Fabian Schubert: pdf.
Bombe (part 2): pdf.
31/5/2013: Kurze Beschreibung der Bohmschen
Mechanik. Modelle mit Kollaps der Wellenfunktion. Präsentation von Lisa Olbrich
über das GRW-Modell: pdf.
7/6/2013: Bellsche Ungleichungen.
14/6/2013: der Quanten-Zeno-Effekt. Präsentation
(pdf) und Handout (pdf) von Steffi Hartmann und
Florian Divotgey.
21/6/2013: Nobelpreis 2012. Die Experimente über
Cavity QED von der Gruppe von S. Haroche. Präsentation von Igor Vinograd: pdf.
28/672013: Quantenkryptographie.
12/7/2013: Quantencomputer.
19/7/2013: Diskussion über Quantenbiologie.
R.
Feynman und die Quantenmechanik:
Die Quantenmechanik (QM) ist ein Meisterwerk der
Physik. Unzählige Phänomene der mikroskopischen Welt werden erfolgreich durch
die QM beschrieben. Dennoch bleiben einige fundamentale Fragen offen:
„Ist der Zufall Teil der Naturgesetze?“
„Kann eine Katze tot und lebendig zugleich
sein? “
„Was passiert bei der Messung eines Quantensystems?“
Die Standardinterpretation der QM, auch bekannt unter
Kopenhagen-Interpretation, ist problematisch, weil sie keine Grenzen zwischen
mikroskopischen und makroskopischen Phänomenen setzt, die Messung nicht
beschreibt und eine nicht-lineare zeitliche Entwicklung erfordert. Mit Richard
Feynman’s Worten: „Wer über die Quantentheorie nicht entsetzt ist,
der hat sie nicht verstanden.“
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Contact: giacosa@th.physik.uni-frankfurt.de