Quantenmechanik 2

Worum geht's

Du vertiefst Konzepte der Quantenmechanik jenseits der nichtrelativistischen Einteilchenbeschreibung: Pfadintegrale, offene Quantensysteme, zweite Quantisierung, identische Teilchen sowie relativistische Einzelteilchengleichungen (Klein‑Gordon, Dirac) und ihre Anwendungen (z.B. Wasserstoffspektrum). Am Ende kannst du diese Formalismen anwenden, quantisierte Felder beschreiben und einfache Probleme wie das offene Zwei‑Zustands‑System oder die Dirac‑Gleichung im Zentralpotential lösen.

Was du danach kannst

Entanglement, Mischzustände vs. reine Zustände definieren
Entwicklungsgleichungen für geschlossene und offene Quantensysteme formulieren
Wellenfunktion für Systeme aus Bosonen und Fermionen schreiben
Klein‑Gordon‑ und Dirac‑Gleichungen herleiten und anwenden
Dirac‑Energiespektrum für das Wasserstoffatom berechnen
Formalismus der zweiten Quantisierung verstehen
Photonen-, Klein‑Gordon‑ und Dirac‑Felder quantisieren
Besetzungszahldarstellung und Fockraum nutzen
Dekohärenz und Lindblad‑Formalismus verstehen und anwenden

Aus was das Modul besteht

VorlesungVermittlung der Theorie, Herleitungen und Beispiele; Diskussionen werden gefördert
ÜbungVertiefung durch Rechenaufgaben in Kleingruppen; Anwendung des Gelernten

Lehrmethode

Vorlesung/Tafelanschrieb/Online (Zoom)Erklären der Themen, Herleitung der Theorie und Bearbeitung von Beispielen
Übungen in KleingruppenVerständnisvertiefung durch Rechenbeispiele und gemeinsame Diskussion; Vorbereitung auf die Prüfung

Solltest du schon können

Zulassung zum Masterstudium

Prüfung

KlausurZwischenklausur (freiwillig/Bonus)

Schriftliche Klausur, Dauer 120 Minuten. Geprüft werden Rechenaufgaben und Verständnisfragen zu den im Modul genannten Lernergebnissen (z.B. Herleitung der Lindblad‑Gleichung, Lösung der Dirac‑Gleichung im Zentralpotential, Berechnung nichtrelativistischer Grenzwerte, Anwendung von Fockraum/zweiter Quantisierung). Während der Prüfung sind keine Hilfsmittel erlaubt. Es gibt eine freiwillige Zwischenklausur (Mid‑Term): Wird diese bestanden, verbessert sich bei Bestehen der Modulprüfung die Note um 0,3 (ausgenommen 4,3→4,0).

Literatur

Itzykson, Zuber - Quantum Field Theory
Feynman - Feynman Vorlesungen über Physik Bd. 3
Flügge - Practical Quantum Mechanics
Messiah - Quantenmechanik Bd. 1 und 2
Galindo, Pascual - Quantum Mechanics I und II
Schwabl - Quantenmechanik
Schwabl - Quantenmechanik für Fortgeschrittene
Auletta, Fortunato, Parisi - Quantum Mechanics
Le Bellac - Quantum Physics
Weinberg - Lectures on Quantum Mechanics
Cohen‑Tannoudji, Diu, Laloë - Quantenmechanik Bd. 1, 2 und 3
Sakurai, Napolitano - Modern Quantum Mechanics

Termine

VorlesungQuantenmechanik 2

Fr.10:00–12:00
2502, Physik Hörsaal 2 (5101.EG.502)
15× · 16.10.–05.02.
- 16.10.
- 23.10.
- 30.10.
- 06.11.
- 13.11.
- 20.11.
- 27.11.
- 04.12.
- 11.12.
- 18.12.
- 08.01.
- 15.01.
- 22.01.
- 29.01.
- 05.02.

ÜbungÜbung zu Quantenmechanik 25 Gruppen zur Wahl

ADi.10:00–12:00
PH 3343, Handbibliothek Theorie (5101.01.343)
14× · 13.10.–02.02.
- 13.10.
- 20.10.
- 27.10.
- 03.11.
- 17.11.
- 24.11.
- 01.12.
- 08.12.
- 15.12.
- 22.12.
- 12.01.
- 19.01.
- 26.01.
- 02.02.
BDi.12:00–14:00
PH 2271, Seminarraum (5101.EG.271)
15× · 13.10.–02.02.
- 13.10.
- 20.10.
- 27.10.
- 03.11.
- 10.11.
- 17.11.
- 24.11.
- 01.12.
- 08.12.
- 15.12.
- 22.12.
- 12.01.
- 19.01.
- 26.01.
- 02.02.
CDi.14:00–16:00
2.103, Besprechung (5117.EG.103)
15× · 13.10.–02.02.
- 13.10.
- 20.10.
- 27.10.
- 03.11.
- 10.11.
- 17.11.
- 24.11.
- 01.12.
- 08.12.
- 15.12.
- 22.12.
- 12.01.
- 19.01.
- 26.01.
- 02.02.
DFr.08:30–10:00
PH 3343, Handbibliothek Theorie (5101.01.343)
15× · 16.10.–05.02.
- 16.10.
- 23.10.
- 30.10.
- 06.11.
- 13.11.
- 20.11.
- 27.11.
- 04.12.
- 11.12.
- 18.12.
- 08.01.
- 15.01.
- 22.01.
- 29.01.
- 05.02.
EMi.08:30–10:00
C.3201, Tutorraum (5140.01.201)
15× · 14.10.–03.02.
- 14.10.
- 21.10.
- 28.10.
- 04.11.
- 11.11.
- 18.11.
- 25.11.
- 02.12.
- 09.12.
- 16.12.
- 23.12.
- 13.01.
- 20.01.
- 27.01.
- 03.02.

Aus dem laufenden Semester, unverbindlich. Von mehreren Gruppen besucht man eine; der Stundenplan schlägt automatisch die mit den wenigsten Überschneidungen vor.

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