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Seminar: Messung und Steuerung von Quantensystemen 


Die Quantenphysik wurde zunächst als Werkzeug zur passiven Erklärung von Beobachtungen verstanden. Inzwischen ist sie aber Teil von Technologien und die Steuerung von Quantenzuständen ist z.B. in der Quanteninformation von großer Bedeutung. Das wirft ein neues Licht auf Fragen wie die Physik der Quantenmessung und das Wissen über einzelne Quantensysteme. 


In diesem Seminar nähern wir uns dem Thema mittels des Buches Quantum Measurement and Control (Wiseman and Milburn, Cambridge University Press, 2008). Wir behandeln Grundbegriffe der Theorie der Quantenmessung und offener Quantensysteme, schauen uns an, unter welchen Bedingungen es Sinn macht, von Trajektorien von Quantensystemen im Sinn Brownscher Bewegung zu sprechen, und entwickeln damit Mehtoden zum Schätzen von Parametern in Quantensystemen und Steuern von Quantensystemn durch Rückkopplung. 


Das Seminar ist für Studierende mit absolvierter TP III und IV oder vergleichbaren Vorkenntnissen geeignet. 


Zum Erwerb des Scheins halten Sie einen Vortrag von ca. 60 Minuten Länge und stellen sich der nachfolgenden Diskussion. Das Seminar ist vorerst auf Donnerstag, 14:15-15:45 Uhr, E2.6, SR E.12t. Terminverlegung nach Absprache ist möglich. Kontakt fwm@lusi.uni-sb.de 

Es startet am 22.10, wenn Sie sich schon vorher vorbereiten wollen nehmen Sie bitte Kontakt auf.


Mögliche Themen:


  1. Grundbegriffe der modernen Theorie der Quantenmessung
  2. Schätzen von Parametern in Quantensystemen
  3. Offene Quantensysteme I: Mastergleichung und Phasenraum
  4. Offene Quantensysteme II: Anwendungen in der Quantenoptik, Grundbegriffe von Quantentrajektorien
  5. Quantentrajektorien: Kalkül für stochastische Prozesse, Beispiele kontinuierlicher Beobachtung von Quantensystemen
  6. Quantenfeedback I: Grundbegriffe
  7. Quantenfeedback II: Anwendungen
  8. Quantenfeedback III: Verallgemeinerungen
  9. Anwendungen in der Quanteninformatik: Teleportation und adaptive Messung
  10. Anwendungen in der Quanteninformatik: Fehlerkorrektur


Einteilung:


  • 12.11.: Quantenmessung, Frank Wilhelm-Mauch
  • 19.11.: Quantenmessung, Frank Wilhelm-Mauch
  • 03.12.: Parametermessung, Lukas Himert
  • 10.12.: Offene QS - Mastergleichung und Phasenraum, Peter Schuhmacher
  • 17.12.: Overview on Quantum Feedback, Felix Motzoi
  • 07.01.: Offene QS - Quantenoptik und Definition von Quantentrajektorien, Stefan Ruloff
  • 14.01.: Offene QS - Mathematische Theorie von Quantentrajektorien, Fabian Kreten
  • 21.01.: Quantenfeedback I, Marius Schöndorf