Computational Sciences Center

Vortrag vom Do., d. 12.11.2015

Quanten-Vielteilchensysteme im Gleichgewicht

 
Prof. Dr. Michael Bonitz (CAU Kiel, Theoretische Physik und Astrophysik)
 

Seit 100 Jahren wissen wir, dass die Grundbausteine der Natur - Atome, Moleküle, und die Elektronen und Kerne aus denen sie bestehen - den ungewöhnlichen Gesetzen der Quantenmechanik folgen. Dass ein Elektron durch eine Wand hindurch "tunneln" kann oder jahrelang um einen Atomkern "kreist", ohne hineinzustürzen, ist schon Schulkindern bekannt. Dieses Verhalten ist experimentell nachgewiesen und auch theoretisch und numerisch sehr leicht reproduziert.

Schwieriger wird es, wenn man die Struktur der uns umgebenden Materie - von Gasen, über Festkörper bis hin zum exotischen Quark-Gluonen-Plasma verstehen will. Hier kommt es auf das kooperative Verhalten vieler Elektronen und Atomkerne an, das wiederum durch Quanteneffekte dominiert wird. Auch dafür kennen wir die Grundgleichungen seit langem, allerdings sind (analytische) Lösungen nur für einige wenige Grenzfälle bekannt.

Hier bieten Computersimulationen, die direkt die Grundgleichungen der Quantentheorie lösen, einen Ausweg. So können wir heute die Gleichgewichtseigenschaften eines quantenmechanischen Vielteilchensystems quasi-exakt berechnen. Der Vortrag gibt eine Einführung in die Grundideen der Theorie - das Feynman'sche Pfadintegral - und der Simulation: Quanten-Monte Carlo.

Zeit und Ort:  Do., 12.11.2015, 18.00 Uhr, Audimax - Hörsaal D, Christian-Albrechts-Platz 2

Bemerkung:  Der Vortrag ist Bestandteil der Ringvorlesung Numerische Simulation; vgl. Pressemitteilung Nr. 371/2015 vom 16.10.2015 . Dank einer finanziellen Unterstützung des Alumni Kiel e.V. können die Vorträge aufgezeichnet werden und stehen im Netz zur Verfügung.

Vortrags-Video: