Die Physik ultrakalter Atome:
„Nur ein Atom und dann ein Paar (I),
doch schließlich eine ganze Schaar (II)“

Wahlpflichtfach: Fortgeschrittene Methoden der Quantenmechanik I

Teil I: Wintersemester 2007/2008, Teil II: Sommersemester 2008

Die Vorlesung entfaellt am 9.5 und ebenso am 16.5
Das Seminar beginnt am 15. April, N24/252, um 8 Uhr 15; ab 8. Mai am Donnerstag, N25/214, um 8 Uhr 15.

Die Vorlesung beginnt am 18. April, N24/251, um 8 Uhr.

Vorlesung: R. Walser

Seminar: R. Walser, Lev Plimak

Übungsblätter findet man hier

Inhalt: Die Vorlesung beschäftigt sich mit dem aktuellen Gebiet „Ultrakalte Quantengase“, das ursprünglich aus Atomphysik und Quantenoptik entstanden ist. Mit dem Erreichen der tiefsten Temperaturen (1nK), die heutzutage im Universum zu finden sind, finden sich in diesem Gebiet auch interdisziplinäre Anwendungen aus der Kondensierten Materie, der Festkörperphysik und der Statistischen Physik wieder.

Themen Teil I:

Grundlagen der Quantenmechanik: Dichtematrix, Wignerdarstellung, Zweiniveau Atom
Addition von Drehimpulsen
Zeitabhängige und Zeitunabhängige Störungstheorie: wichtige Anwendungsbeispiele, Summenregeln
Elektronisches Termschema der Alkaliatome
Klassische und quantisierte elektromagnetische Strahlung: Paraxialnäherung, Strahlen, der innere und äußere Drehimpuls von Licht
Licht Materie Wechselwirkung

Optische Bloch Gleichungen
Mechanische Lichteffekte
Laserkühlen und atomarer Einschluß

Streuung zweier Atome

Partialwellenentwicklung, Bornreihe
Greensche Funktionen
Potentialstreuung
Mehrkanalstreuung: Feshbachresonanzen

Themen Teil II:

Bose Einstein Kondensation gefangener atomarer Gase
Konzepte der Suprafluidität: Gross-Pitaevskii Gleichung, Hartree-Fock Gleichung, Bogoliubov Anregungen
Interferenz, Quantenwirbel, Solitonen
Josephson Junctions
BCS Fermonische Suprafluidität
Neue Phasen auf optischen Gittern: Mott Phasenübergang
Dynamik
hic sunt leones...

Vorlesungsskriptum, Literatur: in statu nascendi

Voraussetzungen: Interesse, Grundlagenvorlesungen und die Quantenmechanik I

Vorlesungszeiten: Montag: 8-11, N24/226 (ab 15. Oktober, 2007)

Seminar: Dienstag: 12-14, O25/306 (nur am 16. Oktober 2007), 8-10, N24/H16 (ab 23. Oktober 2007),
Dienstag, 8-10, N24/252 (ab 15. April 2008)

Modus: Für die erfolgreiche Teilnahme müssen mindestens 50% der vorgegebenen Übungsaufgaben votiert werden.

Übungsblätter:

werden gewöhnlich in der Montagsvorlesung verteilt oder sind hier abzurufen

Übung 10: Mathematica code (Copy to a text editor and save with extension nb; then open by Mathematica)