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141.123 Quanten-Interferometrie im Phasenraum I
Diese Lehrveranstaltung ist in allen zugeordneten Curricula Teil der STEOP.
Diese Lehrveranstaltung ist in mindestens einem zugeordneten Curriculum Teil der STEOP.

2019W, VO, 2.0h, 3.0EC

Merkmale

  • Semesterwochenstunden: 2.0
  • ECTS: 3.0
  • Typ: VO Vorlesung

Lernergebnisse

Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage...einfache quantenoptische Probleme selbstständig zu lösen. Sie sind vertraut mit Kohärenzphänomenen des Lichts sowie mit Komplementaritätsdefinitionen und mit Verschänkung bei Photoneninterferenzen. Außerdem haben sie Kenntnisse von der Herleitung der Pfad-Integrale im Zusammenhang mit dem quantenmechanischen Oszillator.

Inhalt der Lehrveranstaltung

Im 1. Teil der Vorlesung wird die Phasenraumdarstellung quantenoptischer Phänomene mit Blickrichtung auf die Photonen - und Neutronen - Interferometrie vorgestellt. Grundlagen der Quantentheorie werden kurz wiederholt. Eine systematische Darstellung von Quasi-Verteilungsfunktionen (Wignerfunktion, Q-Funktion, P-Funktion) wird präsentiert. Diese Verteilungsfunktionen sind für die Bildung von quantenmechanischen Erwartungswerten wesentlich. Dabei spielt der Formalismus von Erzeugungs- und Vernichtungsoperatoren im Zusammenhang mit der Beschreibung des quantenmechanischen Oszillators eine wichtige Rolle. Weitere Punkte sind: - Kohärente Zustände - Anordnung von Operatoren und Verteilungsfunktionen - Gequetschte Zustände - Kohärenzfunktionen: Klassische Kohärenz, Quanten-Kohärenz, Young-Interferenz, Kohärenz 2-ter Ordnung, klassische Beschreibung des Beam-Splitters, Mach-Zehnder-Interferometer klassisch und quantenmechanisch, Interferometrie mit einzelnen Photonen, 2 Photonen am Strahlteiler (Hong-Ou-Mandel-Effekt), Interferometrie mit kohärentem Licht; Kohärenz, Komplementarität und Entanglement bei Photoneninterferenzen. Im 2. Teil der Vorlesung (Quanteninterferometrie im Phasenraum II) wird auf die Anwendung in der Neutroneninterferometrie ausführlich eingegangen.

Grundlage für die Vorlesung ist ein Buch: Martin Suda: "Quantum Interferometry in Phase Space - Theory and Applications" , Springer-Verlag 2006 (182 Seiten).

Außerdem wird ein 87 Seiten umfassendes eigenes Skriptum über "Kohärenz, Komplementarität und Entanglement bei Photoneninterferenzen" (Update vom Jänner 2014) unentgeltlich angeboten.

Weiters wird ein ca. 30 Seiten starkes Skriptum über den "Harmonischen Oszillator und Feynman's Pfad-Integral" (Okt. 2018) unentgeltlich angeboten.

Methoden

Mit Hilfe des beamers wird der Inhalt eines eigenen umfangreichen Skriptums (ca. 110 Seiten) projeziert. Nebenrechnungen werden an der Tafel durchgeführt. Diskussionen mit den Studierenden sind sehr erwünscht.

Prüfungsmodus

Mündlich

Weitere Informationen

Vorlesung, 9. Okt. 2018, Dienstag, 13.00-14.30 h,  Seminarraum, Atominstitut ; 8. Okt. 2019, 13.00-14.30

Vortragende

Institut

LVA Termine

TagZeitDatumOrtBeschreibung
Di.13:00 - 14:3008.10.2019 - 22.10.2019Seminarraum AI Quanten-Interferometrie im Phasenraum I
Di.13:00 - 14:3005.11.2019 - 28.01.2020Seminarraum AI Quanten-Interferometrie im Phasenraum I
Quanten-Interferometrie im Phasenraum I - Einzeltermine
TagDatumZeitOrtBeschreibung
Di.08.10.201913:00 - 14:30Seminarraum AI Quanten-Interferometrie im Phasenraum I
Di.15.10.201913:00 - 14:30Seminarraum AI Quanten-Interferometrie im Phasenraum I
Di.22.10.201913:00 - 14:30Seminarraum AI Quanten-Interferometrie im Phasenraum I
Di.05.11.201913:00 - 14:30Seminarraum AI Quanten-Interferometrie im Phasenraum I
Di.12.11.201913:00 - 14:30Seminarraum AI Quanten-Interferometrie im Phasenraum I
Di.19.11.201913:00 - 14:30Seminarraum AI Quanten-Interferometrie im Phasenraum I
Di.26.11.201913:00 - 14:30Seminarraum AI Quanten-Interferometrie im Phasenraum I
Di.03.12.201913:00 - 14:30Seminarraum AI Quanten-Interferometrie im Phasenraum I
Di.10.12.201913:00 - 14:30Seminarraum AI Quanten-Interferometrie im Phasenraum I
Di.17.12.201913:00 - 14:30Seminarraum AI Quanten-Interferometrie im Phasenraum I
Di.07.01.202013:00 - 14:30Seminarraum AI Quanten-Interferometrie im Phasenraum I
Di.14.01.202013:00 - 14:30Seminarraum AI Quanten-Interferometrie im Phasenraum I
Di.21.01.202013:00 - 14:30Seminarraum AI Quanten-Interferometrie im Phasenraum I
Di.28.01.202013:00 - 14:30Seminarraum AI Quanten-Interferometrie im Phasenraum I

Leistungsnachweis

Mündliche Prüfung

LVA-Anmeldung

Von Bis Abmeldung bis
18.07.2019 12:00 06.11.2019 15:00

Anmeldemodalitäten:

Atominstitut der Österr. Universitäten

Curricula

Literatur

1) Buch: Martin Suda: "Quantum Interferometry in Phase Space - Theory and Applications", Springer - Verlag, 2006

2) Skriptum von Martin Suda: "Kohärenz, Komplementarität und Entanglement bei Photoneninterferenzen" (mehr als 80 Seiten), Okt. 2010

3) Skriptum von Martin Suda: "Der Harmonische Oszillator und Feynman's Pfad Integrale"(ca. 20 Seiten), Okt. 2018

 

Vorkenntnisse

Quantenphysik

Sprache

Deutsch