Quantenmechanik
( 24 Module )

Modul #1
Einführung in die Quantenmechanik
Ein Überblick über die Geschichte und Prinzipien der Quantenmechanik, einschließlich der Beschränkungen der klassischen Mechanik und des Welle-Teilchen-Dualismus

Modul #2
Wellenfunktionen und Wahrscheinlichkeitsamplituden
Der mathematische Rahmen der Quantenmechanik, einschließlich Wellenfunktionen, Wahrscheinlichkeitsamplituden und der Schrödingergleichung

Modul #3
Observablen und Messungen
Das Konzept von Observablen, Messung und das Heisenbergsche Unschärfeprinzip

Modul #4
Schrödingers Gleichung und stationäre Zustände
Lösen der zeitunabhängigen Schrödingergleichung für stationäre Zustände und Energieeigenwerte

Modul #5
Partikel in einer Box und der Quantenharmonische Oszillator
Anwendungen der Schrödingergleichung auf einfache Systeme:Partikel in einer Box und der Quantenharmonische Oszillator

Modul #6
Drehimpuls und Spin
Das Konzept von Drehimpuls, Spin und dem Stern-Gerlach Experiment

Modul #7
Zentrale Potentiale und Wasserstoffatom
Lösen der Schrödingergleichung für Zentralpotentiale, einschließlich des Wasserstoffatoms

Modul #8
Zeitabhängige Schrödingergleichung
Lösen der zeitabhängigen Schrödingergleichung für die zeitliche Entwicklung von Quantensystemen

Modul #9
Interferenz und Superposition
Die Prinzipien von Interferenz und Superposition in Quantensystemen, einschließlich des Doppelspaltexperiments

Modul #10
Verschränkung und EPR-Paradoxon
Das Konzept der Verschränkung, das EPR-Paradoxon und Bells Theorem

Modul #11
Quantensysteme und Messungen
Die Prinzipien der Quantenmessung, einschließlich des Messproblems und der Dekohärenz

Modul #12
-Vielteilchensysteme und Fermionen
Die Prinzipien von Vielteilchensystemen, einschließlich Fermionen und dem Pauli-Ausschlussprinzip

Modul #13
Bosonen und Symmetrisierung
Die Prinzipien von Vielteilchensystemen, einschließlich Bosonen und Symmetrisierung

Modul #14
Quantenfeldtheorie und Erzeugungs-/Vernichtungsoperatoren
Eine Einführung in die Quantenfeldtheorie, einschließlich Erzeugungs- und Vernichtungsoperatoren

Modul #15
Streuung und Feynman-Diagramme
Die Prinzipien der Streutheorie, einschließlich Feynman-Diagramme und die Born-Näherung

Modul #16
Quantenberechnung und Quanteninformation
Eine Einführung in die Quantenberechnung, einschließlich Qubits, Quantengatter und Quantenalgorithmen

Modul #17
Quantenfehlerkorrektur und Quantenkryptographie
Die Prinzipien der Quantenfehlerkorrektur und Quantenkryptographie

Modul #18
Quantensysteme in elektromagnetischen Feldern
Die Wechselwirkung von Quantensystemen mit elektromagnetischen Feldern, einschließlich Zeeman-Effekt und Stark-Effekt

Modul #19
Quantensysteme in magnetischen Feldern
Die Wechselwirkung von Quantensystemen mit magnetischen Feldern, einschließlich Landau-Niveaus und Aharonov-Bohm-Effekt

Modul #20
Quantensysteme in periodischen Potentialen
Die Wechselwirkung von Quantensystemen mit periodischen Potentialen, einschließlich Bandstruktur und Bloch Theorem

Modul #21
Quantensysteme in ungeordneten Systemen
Die Prinzipien von Quantensystemen in ungeordneten Systemen, einschließlich Lokalisierung und Anderson-Übergang

Modul #22
Vielteilchenlokalisierung und Quantenphasenübergänge
Die Prinzipien der Vielteilchenlokalisierung und Quantenphasenübergänge

Modul #23
Experimentelle Techniken in der Quantenmechanik
Ein Überblick über experimentelle Techniken in der Quantenmechanik, einschließlich Spektroskopie und Interferometrie

Modul #24
Kursabschluss und Schlussfolgerung
Planung der nächsten Schritte in der Karriere in der Quantenmechanik

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