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Physikalisches Wahlfach: Quantenoptik (PW)5 ECTS (englische Bezeichnung: Elective Course in Physics: Quantum Optics)
Modulverantwortliche/r: Gerd Leuchs Lehrende:
Gerd Leuchs
Startsemester: |
SS 2015 | Dauer: |
1 Semester | Turnus: |
unregelmäßig |
Präsenzzeit: |
45 Std. | Eigenstudium: |
105 Std. | Sprache: |
Deutsch |
Lehrveranstaltungen:
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Quantenoptik
(Vorlesung, 2 SWS, Gerd Leuchs et al., Mo, 8:00 - 10:00, SR 00.732; nach Vereinbarung; Vorbesprechung: 13.4.2015, 10:00 Uhr)
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Übung zur Vorlesung "Quantenoptik"
(Übung, 2 SWS, Gerd Leuchs et al., Di, 8:00 - 10:00, SR 00.732; nach Vereinbarung)
Inhalt:
- Optik vs. Quantenoptik: Maxwell Gleichungen mit Randbedingungen bestimmen räumliche Modenstruktur. Feldquantisierung: der Zustand einer Mode. Unschärfe, Korrelationen, Verschränkung, harmonischer Oszillator.
Wignerfunktion: Phasenraum, Bestimmung von Momenten
Quantenzustände des Lichtfelds: Photonenstatistik von: Fock-Zustand, kohärenter Zustand, thermischer Zustand. <n>, <n²>. bei gemischten Zuständen Spur{rho.n}. Spur{rho²}=1 -> reiner Zustand
Bogoliubov Transformationen: Abschwächung, Signal und Hilfsmode … , Verstärkung, Rauschzahl, Phasenkonjugation <-> Zeitumkehr, Quetschen
Quellen: Laser, optischer Verstärker: Verstärkung durch stimulierte Emission (Einstein Koeffizienten), Ratengleichungen, Laser Resonator, Stabilität, Linienbreite leerer Resonator, Phasendiffusionsmodell.
Lineare optische Bauelemente: Strahlteiler, Polarisationsdrehung, Modenkoppler, vollständig destruktiver Verstärker aus Bauteilen der linearen Optik mit Vorwärtskopplung
Nicht-lineare Wechselwirkung und Photonenstatistik: Nicht-lineare Optik: zweite und dritte Ordnung, Erzeugung der zweiten harmonischen, entartete parametrische Fluoreszenz,
Detektoren: Photomultiplier, Avalanche Photodioden, Photodioden
Erzeugung und Charakterisierung von 1-Photonenzuständen: Experimentelle Erzeugung von Einzelphotonenzuständen, Schrödingerscher Katzenzustände
Einfache Protokolle der Quantenkommunikation: Teleportation,...
Lernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan: Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:
- Physics (Master of Science)
(Po-Vers. 2015s | Master examination | Master examination | Physics elective courses)
- Physics (Master of Science)
(Po-Vers. 2015s | Master examination | Master examination - Elite study program | Physics elective courses)
- Physik (1. Staatsprüfung für das Lehramt an Gymnasien)
(Po-Vers. 2007 | Module Fachwissenschaft Physik | Wahlpflichtbereich | Weitere Module aus dem Wahlpflichtbereich I)
- Physik (1. Staatsprüfung für das Lehramt an Gymnasien)
(Po-Vers. 2010 | Module Fachwissenschaft Physik | Wahlpflichtbereich | Weitere Module aus dem Wahlpflichtbereich I)
- Physik (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2010 | Regulärer Bachelorstudiengang | Module des 3. bis 6. Fachsemesters | Physikalische Wahlfächer)
- Physik (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2010 | Integrierter Bachelor- und Masterstudiengang (Forschungsstudiengang) | Module des 3. bis 6. Fachsemesters | Physikalische Wahlfächer)
- Physik (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2010 | Integrierter Bachelor- und Masterstudiengang (Forschungsstudiengang) | Module der Masterprüfung | Physikalische Wahlfächer)
- Physik (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2010 | Integrierter Bachelor- und Masterstudiengang (Forschungsstudiengang) | Module der Masterprüfung | Physics elective courses)
- Physik (Master of Science)
(Po-Vers. 2010 | Masterprüfung | Masterprüfung - beschleunigtes Verfahren (Forschungsstudiengang) | Physikalische Wahlfächer)
- Physik (Master of Science)
(Po-Vers. 2010 | Masterprüfung | Masterprüfung | Physikalische Wahlfächer)
Studien-/Prüfungsleistungen:
Physikalisches Wahlfach: Quantenoptik (Prüfungsnummer: 643908)
- Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 30, benotet
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Erstablegung: SS 2015
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UnivIS ist ein Produkt der Config eG, Buckenhof |
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