Universität Wien

260018 VO Quantum Thermodynamics II (2018W)

2.50 ECTS (2.00 SWS), SPL 26 - Physik
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Details

Sprache: Englisch

Prüfungstermine

Lehrende

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  • Mittwoch 03.10. 16:00 - 17:30 Erwin-Schrödinger-Hörsaal, Boltzmanngasse 5, 5. Stk., 1090 Wien (Vorbesprechung)
  • Mittwoch 10.10. 16:00 - 17:30 Erwin-Schrödinger-Hörsaal, Boltzmanngasse 5, 5. Stk., 1090 Wien
  • Mittwoch 17.10. 16:00 - 17:30 Erwin-Schrödinger-Hörsaal, Boltzmanngasse 5, 5. Stk., 1090 Wien
  • Mittwoch 24.10. 16:00 - 17:30 Erwin-Schrödinger-Hörsaal, Boltzmanngasse 5, 5. Stk., 1090 Wien
  • Mittwoch 31.10. 16:00 - 17:30 Erwin-Schrödinger-Hörsaal, Boltzmanngasse 5, 5. Stk., 1090 Wien
  • Mittwoch 07.11. 16:00 - 17:30 Erwin-Schrödinger-Hörsaal, Boltzmanngasse 5, 5. Stk., 1090 Wien
  • Mittwoch 14.11. 16:00 - 17:30 Erwin-Schrödinger-Hörsaal, Boltzmanngasse 5, 5. Stk., 1090 Wien
  • Mittwoch 21.11. 16:00 - 17:30 Erwin-Schrödinger-Hörsaal, Boltzmanngasse 5, 5. Stk., 1090 Wien
  • Mittwoch 28.11. 16:00 - 17:30 Erwin-Schrödinger-Hörsaal, Boltzmanngasse 5, 5. Stk., 1090 Wien
  • Mittwoch 05.12. 16:00 - 17:30 Erwin-Schrödinger-Hörsaal, Boltzmanngasse 5, 5. Stk., 1090 Wien
  • Mittwoch 12.12. 16:00 - 17:30 Erwin-Schrödinger-Hörsaal, Boltzmanngasse 5, 5. Stk., 1090 Wien
  • Mittwoch 09.01. 16:00 - 17:30 Erwin-Schrödinger-Hörsaal, Boltzmanngasse 5, 5. Stk., 1090 Wien
  • Mittwoch 16.01. 16:00 - 17:30 Erwin-Schrödinger-Hörsaal, Boltzmanngasse 5, 5. Stk., 1090 Wien
  • Mittwoch 23.01. 16:00 - 17:30 Erwin-Schrödinger-Hörsaal, Boltzmanngasse 5, 5. Stk., 1090 Wien
  • Mittwoch 30.01. 16:00 - 17:30 Erwin-Schrödinger-Hörsaal, Boltzmanngasse 5, 5. Stk., 1090 Wien

Information

Ziele, Inhalte und Methode der Lehrveranstaltung

Ziel der Vorlesung ist eine vertiefende Beschäftigung mit der Thermodynamik auf Quantenebene. Der reversible Charakter der quantenmechanischen Zeitentwicklung und das Superpositionsprinzip bergen Herausforderungen für die Formulierung der Thermodynamischen Hauptsätze. Auch in der klassischen Mechanik ist Information untrennbar mit thermodynamischen Konzepten durch Überlegungen wie Maxwell’s Dämon oder Landauer’s Prinzip verbunden, was direkt die Frage nach der quantenmechanischen Verallgemeinerung dieser Konzepte aufwirft.
Der Inhalt der Vorlesung beginnt bei dem quantenmechanischen Ursprung des zweiten Hauptsatzes im Zusammenhang mit Equilibrierung und Thermalisierung unter unitärer (reversibler) Dynamik, geht weiter bei der Modellierung offener Quantensysteme zur Beschreibung von Quantenmaschinen und endet bei Grundlegenden Fragen zur Definition von Arbeit und der Bedeutung von Quanteninformation in der Thermodynamik.

Art der Leistungskontrolle und erlaubte Hilfsmittel

Mündliche Prüfung am Ende der Lehrveranstaltung mit den Vorlesenden.

Mindestanforderungen und Beurteilungsmaßstab

Erfolgreicher Abschluß der Prüfung, Demonstration des konzeptuellen Verständnisses der in der Vorlesung behandelten Themen.

Prüfungsstoff

Verschiedene Konzepte der Gleichgewichtserreichung, Master-Gleichungen (unter Born und Markov Näherungen, Optische Mastergleichung)m Quantenkanäle, Der Drei-Qubit-Kühlschrank, Seitenband Kühlung, Die Gesetze der Thermodynamik

Literatur

The role of quantum information in thermodynamics --- a topical review, J. Phys. A: Math. Theor. 49, 143001 (2016) [Open Access]
Equilibration, thermalisation, and the emergence of statistical mechanics in closed quantum systems, Rep. Prog. Phys. 79, 056001 (2016)
[Open Access link: https://arxiv.org/abs/1503.07538]

Zuordnung im Vorlesungsverzeichnis

MaG 18, MaV 5, M-VAF A 2, M-VAF B

Letzte Änderung: Mo 07.09.2020 15:40