Institut für Theoretische Festkörperphysik

Physik der Quanteninformation

Inhalt der Vorlesung

Literatur:

M. O. Scully, A. S. Zubairy, Quantum Optics (Cambridge University Press, United Kingdom, 1997)

W. P. Schleich, Quantum Optics in Phase Space (Wiley-VCH 2001)

H. J. Carmichael, Statistical Methods in Quantum Optics (Springer, 1999)

 

I. Harmonischer Oszillator

1. Fock Zustände

2. Kohärente Zustände

3. Squeezed States

4. Zeitentwicklung eines Squeezed State

5. Dichtematrix, P- und Q-Repräsentation

6. Wigner Funktion

7. Getriebener Oszillator

8. Das Strahlungsfeld, Quantisierung

 

II. Optische Interferometrie

1. Photonennachweis und Korrelationsfunktionen

2. Young'sche Doppelspalt-Experiment

3. Michelson-Interferometer

4. Hanbury-Brown und Twiss Interferometer

5. Strahlteiler und Homodyne-Nachweis

6. Hong-Ou-Mandel

 

III. Spin ½ und 2-Niveau Atome

1. Vorbemerkungen

2. Spindynamik, Larmor, Rabi

3. Zwei Spins

4. Grundkonzepte eines Quantencomputers

5. Quantenmechanische 2-Niveau-Systeme

6. Dichtematrix des 2-Niveau-Systems

7. Dekohärenz

8. Relaxation

9. Zusammenhang mit Rauschspektrum

10. Lindblad-Form der Liouville-Gleichung

 

IV. Atom im quantenmechanischen Strahlungsfeld

1. Vorbemerkungen

2. Jaynes-Cummings-Modell, Vakuum Rabi Splitting

3. Der Laser I, Heisenberg Bewegungsgleichungen

4. Der Laser II, Dichtematrixbeschreibung

5. Zeitabhängige Korrelationsfunktionen

6. Jaynes-Cummings-Modell im dispersiven Regime

7. Dark States und STIRAP

 

V. Dämpfung in der Quantenmechanik

1. Klassisches Modell

2. Bloch-Redfield-Theorie für Relaxation, Dephasierung, Strahlungsfeld

 

VI. Verschiedenes

1. EPR Paradoxon

2. Quantenteleportation

3. Bell’sche Ungleichungen

4. Berry-Phase

 

 

Information zu den Übungen: Link