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Computergestützte Methoden in der Vielteilchenphysik
Computational Methods in Many-Body Physics

Modul PH2264

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

PH2264 ist ein Semestermodul in Englisch oder Deutsch auf Master-Niveau das im Wintersemester angeboten wird.

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

  • Allgemeiner Spezialfachkatalog Physik
  • Spezifischer Spezialfachkatalog 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)
300 h 90 h 10 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2264 ist Michael Knap.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

This lecture provides an introduction to numerical methods for the simulation of classical and quantum many-particle systems. A focus lies on the investigation of model systems that describe strongly correlated quantum matter. The emergent physical phenomena in such system are often out of reach for analytical approaches and thus numerical approaches are essential for their understanding. The following methods will be covered in the course: 

• Classical Monte Carlo simulations

• Finite size scaling analysis

• Exact diagonalization 

• Many body entanglement 

• Matrix product states 

• Tensor product states 

• Quantum Monte Carlo methods 

• Non-equilibrium field theory

Lernergebnisse

After successful completion of the module the students are able to:

  1. provide and overview of the recent developments and open questions in computational many-body physics
  2. understand state-of-the-art numerical techniques applied in condensed matter theory
  3. judge which numerical method is best suited to sovle a new problem
  4. program non-trivial codes in python

Voraussetzungen

Quantenmechanik und Statistische Physik

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

Lern- und Lehrmethoden

keine Angabe

Medienformen

keine Angabe

Literatur

keine Angabe

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

Das Erreichen der im Abschnitt Lernergebnisse dargestellten Kompetenzen mindestens in der dort angegebenen Erkenntnisstufe wird exemplarisch durch ein von den Studierenden selbständig zu bearbeitendes Abschlussprojekt überprüft. Die Leistung der Studierenden wird an Hand der Präsentation der Ergebnisse und einer anschließenden mündlichen Prüfung bewertet. Präsentation und mündliche Prüfung haben eine Dauer von insgesamt etwa 25 Minuten.

Prüfungsaufgabe könnte beispielsweise sein:

  • Detailed balance and its importance for Monte Carlo simulations
  • Area law and representability of quantum states using matrix-product states
  • Density matrix renormalization group method
  • Lanczos algorithm

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten.

Aktuell zugeordnete Prüfungstermine

Derzeit sind in TUMonline die folgenden Prüfungstermine angelegt. Bitte beachten Sie neben den oben stehenden allgemeinen Hinweisen auch stets aktuelle Ankündigungen während der Lehrveranstaltungen.

Titel
ZeitOrtInfoAnmeldung
Prüfung zu Computergestützte Methoden in der Vielteilchenphysik
Di, 25.9.2018 Dummy-Termin. Wenden Sie sich zur individuellen Terminvereinbarung an die/den Prüfer(in). Anmeldung für Prüfungstermin zwischen 25.9.2018 und 20.10.2018. // Dummy date. Contact examiner for individual appointment. Registration for exam date between 2018-09-25 and 2018-10-20. bis 24.9.2018
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