Hofstetter

Ultrakalte Quantengase SS 2011

 

Dozent: Prof. Dr. Walter Hofstetter

Allgemeine Information

  • Die Ergebnisse der Evaluation sind jetzt online.
  • Das vollständige Skript ist komplett online gestellt.
  • Die Klausur findet am Donnerstag 29.09.2011, Raum 2.116 von 10:00 bis 11:30 statt.
  • Vorlesungsbeginn ist der 12.04.2011.

 

Kurzbeschreibung

  • Vielteilchensysteme, zweite Quantisierung
  • Superfluidität und Bose-Einstein-Kondensation
  • Optische Gitter
  • Stark korrelierte Quantensysteme: Hubbard-Modell
  • Fermionische Kondensate
  • Quanteninformationstheorie  

 

 

Termine

Dienstags     12:00 c.t. - 14:00, Raum  1.114

Donnerstags 12:00 c.t. - 14:00, Raum  0.426

 

Vorlesungsskript

Lecture DateTopicScript (pdf)Complete Script and papers (pdf)
1 12.04  Einführung  vorlesung1

  

Tenerife paper
Bell inequality papers
[1, 2, 3]
Primzahltests [1, 2]

Vorlesung 1-6
2 14.04  Quantenlogik, Teleportation  vorlesung2_pre
3 19.04  Bell'sche Ungleichung und  Schmidt-Zerlegung  vorlesung3_pre
4 21.04  Von-Neumann Entropie vorlesung4_pre
5 26.04  Quanten-Datenkompression vorlesung5_pre
6 28.04  Quantenkryptographie,  Quantenparallelismus vorlesung6a-6b_pre
7 03.05  Suche in einer Datenbank: Grover  Algorithmus vorlesung7_pre Vorlesung 6-7
8 05.05  Vielteilchensysteme und zweite  Quantisierung vorlesung8_pre Vorlesung 8-9
9 10.05  Zweite Quantisierung (Forts.) vorlesung9_pre
10 12.05  Einführung in Ultrakalte Atome siehe handout  
11 17.05  Einführung in Ultrakalte Atome  (Forts.), Wiederholung  Thermostatistik vorlesung11_pre  
12 19.05  Bose-Kondensation und  Symmetriebrechung vorlesung12_pre Ketterle paper
13 24.05  Bogoliubov-Theorie, Phononen vorlesung13_pre  
14 26.05  Gross-Pitaevskii Theorie und   Landau-Kriterium vorlesung14_pre Vorlesung 11-14
15 31.05  Fermionische Vielteilchensysteme  und Korrelationen vorlesung15_pre Superfluidität und kritische Geschwindigkeit
Bragg-Streuung im optischen Gitter
Stark wechselwirkendes BEC und Higgs mode
16 07.06  Hanbury-Brown-Twiss  Experiment, BCS Theorie vorlesung16-17_pre  
17 09.06
18 16.06  Gap-Gleichung vorlesung18_pre Vorlesung 15-18
19 21.06  Optische Gitter, Hubbard-Modell vorlesung19-20_pre
and handout		 Condensation of fermionic pairs
Critical velocity across BEC-BCS
Superfluidity with spin-imbalance
 Color superfluidity [1, 2]
20 28.06  Bloch-Oszillationen,
 Mott-Übergang		 vorlesung20-21_pre  
21 30.06 Superfluid - Mott insulator paper
22 05.07  Vielteilchenphysik in optischen  Gittern, Quantencomputing mit  ultrakalten Ionen vorlesung22-23_pre
and handout		  
23 07.07 Vorlesung 19-23
24 12.07  
25 14.07 Vorlesung 25

Übungsblätter

Lecture DateTopicExercise (pdf)
1 19.04  single qubit gates and density operators for qubit systems  problem set 1
2 26.04  quantum teleportation and the Bell inequality problem set 2
3 03.05  fidelity, Schmidt decomposition and purification problem set 3
4 10.05  von Neumann entropy and mutual information problem set 4
5 17.05  transmitting of information, Grover search algorithm problem set 5
6 24.05  second quantization formalism problem set 6
7 31.05  Bose gases: ODLRO, density of states and condensation problem set 7
8 07.06  Bogoliubov theory and condensate in the "box" problem set 8
9 14.06  pair distribution function for free bosons problem set 9
10 21.06  Fermi gases: Sommerfeld expansion, BCS wave function problem set 10
11 28.06  HBT experiment, 1d optical lattice and Hubbard model problem set 11
12 05.07  accelerated lattice, Schrieffer-Wolff transformations problem set 12
13 12.07  spin waves and Holstein-Primakoff transformation problem set 13

 

Literatur

AutorTitelVerlag
C.J. Pethick and H. Smith Bose-Einstein Condensation in Dilute Gases Cambridge University Press, 2002
M.A. Nielsen and I.L. Chuang Quantum Computation and Quantum Information Cambridge University Press, 2000
F. Schwabl Quantenmechanik für Fortgeschrittene Springer, 2000 (2. Auflage)
L.P. Pitaevskii and S. Stringari Bose-Einstein Condensation Oxford University Press, 2003