Atom trifft Photon: aktuelle Experimente aus der Quantenoptik
Atom meets Photon: current experiments in quantum optics

Modul PH1328

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Basisdaten

PH1328 ist ein Semestermodul in Deutsch auf Master-Niveau das unregelmäßig angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Proseminarkatalog für den Masterstudiengang Applied and Engineering Physics
  • Proseminarkatalog für den Masterstudiengang Physik der kondensierten Materie

Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.

GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
120 h 40 h 4 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH1328 ist Gerhard Rempe.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Seminarvorträge durch Studierende zu den Themen

  • Photonenstatistik
  • Zweiphotoneninterferenz
  • Künstliche Atome
  • Einzelphotonenquellen
  • Laserkühlung
  • Atomfallen
  • Bose-Einstein Kondensation
  • Atome in optischen Gittern, Mott-Isolator
  • Resonator-Quantenelektrodynamik (cavity QED)
  • circuit-QED
  • Atomuhren
  • Tomographie eines Zweiniveau-Systems
  • Verschränkung
  • Atom-Photon-Verschränkung
  • parametrische Fluoreszenz
  • Teleportation
  • elektromagnetisch induzierte Transparenz (EIT), slow light
  • Qubit-Speicherung in atomaren Ensembles
  • Ionen I: Fallen, Ein- und Zwei-Qubit Gatter
  • Ionen II: Verschränkung
  • Rydbergblockade
  • Zerstörungsfreie Zustandsmessung (QND measurement)
  • Quantum Random Walk
  • Mehrteilchen-Verschränkung in optischen Gittern

Lernergebnisse

Nach erfolgreicher Teilnahme an dem Modul sind die Studierenden in der Lage
die grundlegenden Methoden der wissenschaftlichen Literaturrecherche anwenden,
ein spezielles Thema ausgehend von wissenschaftlichen Veröffentlichungen aufbereiten und in einem Vortrag darstellen.
Sie haben in verschiedenen Vorträgen einen Überblick über aktuelle Experimente der Quantenoptik bekommen.

Voraussetzungen

keine Angabe

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
PS 2 Atom trifft Photon: aktuelle Experimente aus der Quantenoptik Rempe, G.
Mitwirkende: Ritter, S.Wilk, T.
einzelne oder verschobene Termine

Lern- und Lehrmethoden

Die Lernergebnisse dieses Moduls werden durch die Literatursuche, das Literaturstudium, die Vorbereitung des Vortrags, die Diskussion mit dem/der Dozenten/in, das Erstellen des Vortrags, den Vortrag an sich und das Beantworten der Fragen dazu erarbeitet.

Medienformen

Präsentationsmaterialien, ergänzende Literatur

Literatur

Spezielle, themenspezifische Literatur wird gestellt;

Eigene Literaturrecherche

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

Im Rahmen des Seminars bereitet jede(r) Studierende selbständig einen Vortrag zu einem aktuellen wissenschaftlichen Thema vor. An Hand dieses Vortrags wird das Erreichen der Lernergebnisse überprüft.

Modulumfang
Die Modulgröße von 4 ECTS entspricht der im Seminar anfallenden Arbeitsbelastung. Seminare sind Studienleistungen. Der Prüfungscharakter ist immanent, so dass keine zusätzliche Prüfungsbelastung am Semesterende anfällt.

Kondensierte Materie

Wenn Atome sich zusammen tun, wird es interessant: Grundlagenforschung an Festkörperelementen, Nanostrukturen und neuen Materialien mit überraschenden Eigenschaften treffen auf innovative Anwendungen.

Kern-, Teilchen-, Astrophysik

Ziel der Forschung ist das Verständnis unserer Welt auf subatomarem Niveau, von den Atomkernen im Zentrum der Atome bis hin zu den elementarsten Bausteinen unserer Welt.

Biophysik

Biologische Systeme, vom Protein bis hin zu lebenden Zellen und deren Verbänden, gehorchen physikalischen Prinzipien. Unser Forschungsbereich Biophysik ist deutschlandweit einer der größten Zusammenschlüsse in diesem Bereich.