Proseminar für So.Se. 2014:
“Neue
Entwicklungen der Quantenmechanik”
von Priv. Doz. Dr. Francesco Giacosa und Francesca Sauli
Zeit (2 Std) Fr, 12:00 (c.t.)-14:00, wöchentlich.
(Erster Termin in So.Se. 2014: Fr. 25/4/2014)
Raum: 2.114
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 waehrend dem Sommersemester 2014
stattfinden wird.
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: neqm\neqmss14.pdf.
Link zu den vorherigen Seminaren: So. Se. 2011 hier,
So. Se. 2012: hier, So. Se. 2013: hier. Viel
Material ist auch dort vorhanden.
25/4/2014: Praesentation
des Seminars: neqm\writeup1.pdf
2/5/2014: J. Audretsch "Verschränkte Systeme" Wiley-VCH 2005 : neqm\Audretsch.pdf
Heisenberg und die Kopenaghener Deutung: neqm\heisenberg.pdf
Praesentation des Studenten: neqm\kopenhagener_deutung.pdf.
16/5/2014: Messungen. Links: http://plato.stanford.edu/entries/qt-measurement/
;
http://en.wikipedia.org/wiki/Weak_measurement
;
23/5/2014: EPR-Artikel. Praesentation von Jonathan Neff: pdf.
30/5/2014: http://plato.stanford.edu/entries/qt-uncertainty/
http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.111.103201
6/6/2014: Quantenradierer. Nuetzliche Artikel: pdf, pdf
Praesentation von Nezihe Bayram: odp.
13/6/2014: Kochen-Specker-Theorem.
20/6/2014: Dekohaerenz:
http://arxiv.org/abs/quantph/0312059
Praesentation von Annabelle Uenver: pdf1, pdf2.
4/7/2014: Bohmsche Mechanik. Praesentation von Hartmut Lux und Harald Stief: ppt.
Erklaerungen
(Zitaten nicht gekennzeichnet): word.
Artikel von Passon: http://arxiv.org/abs/quant-ph/0412119
Recent summarizing article of F.G.: ‘On
unitary evolution and collapse in Quantum Mechanics’: http://arxiv.org/pdf/1406.2344v1.pdf
In the framework of an interference setup in
which only two outcomes are possible, we discuss in a simple and pedagogical
way the difference between a standard, unitary quantum mechanical evolution and
the existence of a real collapse of the wave function.
Moreover, we also present the Elitzur-Vaidman bomb,
the delayed choice experiment, and the effect of decoherence.
In the end, we propose two simple experiments to visualize decoherence
and to test the role of an entagled particle.
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.“
. 
Contact: giacosa@th.physik.uni-frankfurt.de