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Symbolbild "Struktur"

PSt 6: Theorie wechselwirkender Quantensysteme

Aufgaben

Nanotechnologie und die dazu nötige Metrologie erfordern ein genaues Verständnis der entsprechenden physikalischen Grundlagen. In unserer Arbeitsgruppe studieren wir Aspekte des Verhaltens von Systemen aus vielen einzelnen stark wechselwirkenden Teilchen mit folgenden Schwerpunkten:

Atomtronik: Wir studieren kollektive Eigenschaften von atomaren Bose-Einstein Kondensaten in optischen sowie magnetischen Fallen, im besonderen die Dynamik von Wirbeln, die Erzeugung und den Zerfall von Dauerströmen, Hysterese und andere Phänomene mit Analogien in supraleitenden Netzwerken. Unsere Arbeiten dienen der Erforschung zukünftiger Anwendungen der Atomtronik in der Metrologie.

Verschränkung: Quantensysteme bieten eine neue und bisher wenig erforschte und genutzte Resource für metrologische Anwendungen, die Verschränkung von Zuständen (englisch: Quantum-Entanglement). Wir erforschen die Verschränkung bei Zuständen magnetischer Modell-Systeme, insbesondere wie sich die Verschränkung ändert bei Phasenübergängen. Dabei entwickeln wir numerische Methoden zur Beschreibung solcher Vielteilchensysteme.

Diese Arbeiten führen zu grundlegenden weiterführenden Fragestellungen: Probleme der Quantenphysik, Quanten-Rechnen, sowie mathematisch-physikalische Problemstellungen.

Publikationen

Yakimenko, A. I.; Bidasyuk Y. M.; Weyrauch, M., Kuriatnikov, Y. I. Vilchinskii, S.I.: Vortices in a toroidal Bose-Einstein condensate with a rotating weak link. Physical Review A 91 (2015) pp. 033607

Yakimenko, A. I.; Vilchinskii, S.I, Bidasyuk Y.M.; Kuriatnikov, Y.I.; Isaieva, K.O.; Weyrauch, M.: Generation and decay of persistent currents in toroidal Bose_Einstein condensates. Romanian Reports in Physics 67 (2015) pp. 249–272

Weyrauch, M.; Rakov, M.V.: Efficient MPS algorithm for periodic boundary conditions and applications. Ukrainian Journal of Physics 58 (2013) pp. 657-665

Yakimenko, A. I.; Isaieva, K.O.; Vilchinskii, S.I, Weyrauch, M.: Stability of persistent currents in spinor Bose-Einstein condensates. Physical Review A88 (2013) pp. 051602(R)

Yakimenko, A. I.; Shchebetovska, K.O., Vilchinskii, S.I.; Weyrauch, M.: Stable bright solitons in two-component Bose-Einstein condensates. Physical Review A85 (2012) pp. 053640

Krcmar, R.; Weyrauch, M.: Fermionic functional renormalization group investigation of Luttinger liquids. Physical Review B85 (2012) pp. 155113

Weyrauch, M.; Voronov, V.G.: Reduction of Quantum noise in optical interferometers using squeezed light. Optics and Sepctrometry 111 (2011) pp. 209-712

Voronov, V. G.; Weyrauch, M.: Quantum noise in optical interferometers. Physical Review A 81 (2010), pp. 053816

Weyrauch, M.; Scholz, D.: Computing the Baker-Cambell-Hausdorff series and the Zassenhaus product. Computer Physics Communications 190 (2009) pp. 1558-1565

Gendiar, A. ; Krcmar, R.; Weyrauch, M.: Large system asymptotics of persistent currents in mesoscopic quantum rings. Pysical Review B 79 (2009) pp. 205118

Weyrauch, M.: Functional renormalization group: truncation schemes and quantum tunneling. Journal of Molecular Liquids: 127 (2006), 1-3, pp. 21 - 27

Scholz, Daniel; Weyrauch, M.: A note on the Zassenhaus product formula. Journal of Mathematical Physics: 47 (2006), pp. 033505-1 - 033505-7

Weyrauch, M.: Functional renormalization group and quantum tunneling. Journal of Physics A: Mathematical and General: 39 (2006), pp. 649 - 666

Markos, P.; Schweitzer, L. ; Weyrauch, M.: Comment on "Exact analytical solution for the generalized Lyapunov exponent of the two-dimensional Anderson localization". Journal of Physics: Condensed Matter 16 (2004), pp. 1679 - 1681

Hall, Michael J. W.; Kumar, Kailash; Reginatto, Marcel: Bosonic field equations from an exact uncertainty principle Journal of Physics A: Mathematical and General: 36 (2003), pp. 9779-9794

Weyrauch, M.; Schreiber, A. W.: Comment on unique translation between Hamiltonian operators and functional integrals. Physical Review Letters 88 (2002), 7, p. 078901-1

Szwabinski, Janusz; Weyrauch, Michael: Theoretical study of the dynamic structure factor of superfluid 4He. Physical Review B: 64 (2001), pp. 184512-1 - 184512-16