Vielteilchenphysik mit ultrakalten Atomen

Worum geht's

Das Modul führt in die Grundkonzepte der Vielteilchenphysik am Beispiel ultrakalter Gase ein. Du lernst die wichtigsten theoretischen Modelle und experimentellen Konzepte für Bose-Einstein-Kondensation, optische Gitter sowie ultrakalte Fermionen kennen und kannst diese zur Beschreibung relevanter Phänomene anwenden.

Was du danach kannst

• Physikalische Grundlagen der Vielteilchenphysik in ultrakalten Gasen beschreiben und anwenden
• Eigenschaften von Bose-Einstein-Kondensaten benennen und experimentelle Beobachtungen diskutieren
• Bose-Hubbard-Modell erklären und Phasenübergänge supraflüssig ↔ Mott-Insulator beschreiben
• Fermionen-Bosonisation verstehen
• Eindimensionale ultrakalte Gase und Luttinger-Flüssigkeiten diskutieren
• Supraflüssigkeiten und optische Gitter verstehen
• Higgs-Mode in Gitter-Supraflüssigkeiten beschreiben
• Feshbach-Resonanzen in Vielteilchensystemen erklären
• Unitäre Fermi-Gase, Tan-Relationen, Zero-Range-Wechselwirkungen und Skaleninvarianz verstehen und diskutieren
• Radio-Frequenz-Spektroskopie und Spektralfunktionen in diesem Kontext interpretieren
• Quantenlimits für Viskosität und Spin-Diffusion erklären

Aus was das Modul besteht

• VorlesungPräsentation der thematischen Inhalte mit Querverweisen, Einbindung in wissenschaftliche Diskussionen und Verweise auf Skript sowie Literatur
• ÜbungVertiefung durch Beispielaufgaben, Anwendung und Erklärung des Gelernten

Lehrmethode

• Themenstrukturierte VorlesungErklärt Konzepte und Verknüpfungen, fördert analytisches Denken und bereitet auf wissenschaftliche Fragestellungen vor
• Literaturverweise und eigenständige RechercheErmöglicht vertiefendes Selbststudium und Einarbeitung in Originalarbeiten
• ÜbungsaufgabenFestigen der Inhalte durch Anwendung an Beispielproblemen