Vielteilchenphysik mit ultrakalten Atomen

What it is about

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.

What you will be able to do

• 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

What the module consists of

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

Teaching method

• 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