Quanteninformationsmethoden in der Vielteilchenphysik

Worum geht's

Du beschäftigst dich mit quantenmechanischen Vielteilchensystemen und lernst, wie sich deren physikalische Eigenschaften aus Quantenkorrelationen (Verschränkung) ergeben. Ein Schwerpunkt sind Tensornetzwerkzustände wie Matrix Product States und Projected Entangled Pair States, mit denen Du Zustände beschreiben und numerisch variieren kannst. Am Ende kannst Du MPS konstruieren, variationale Algorithmen darauf aufbauen und grundlegende Phänomene wie topologische Ordnung und symmetriegeschützte Phasen verstehen.

Was du danach kannst

• Entanglement-Eigenschaften vieler Teilchen verstehen
• Merkmale niedrig-verschlüsselter Zustände erkennen
• Konstruktion einer Matrix Product State angeben
• variationale Algorithmen auf Basis von MPS entwerfen
• Klassifikation symmetriegeschützter Phasen in 1D ableiten
• Realisierung von Symmetrien in MPS verstehen
• Beispiele für MPS (z. B. AKLT-Zustand) nennen
• in ein Forschungsprojekt zu Tensornetzwerkzuständen einsteigen können

Aus was das Modul besteht

• Vorlesungführt in Theorie und Methoden der Quanteninformationsmethoden für Vielteilchensysteme ein
• Übung/Praktische Simulationenermöglicht das Anwenden von Tensornetzwerkmethoden (MPS, DMRG, PEPS, Simulation zeitlicher und thermischer Zustände)

Lehrmethode

• VorlesungVermittlung der theoretischen Grundlagen und der wichtigsten Konzepte (Entanglement, Area Law, MPS, PEPS, topologische Ordnung)
• praktische/variationale ÜbungenAnwendung der Methoden zur Simulation von Zuständen, Zeitentwicklung und thermischen Zuständen