Neuartige exotische Materialien besitzen Eigenschaften die bis vor Kurzem undenkbar schienen. Unkonventionelle Supraleiter leiten den elektrischen Strom ohne jeden Widerstand und bleiben auch in relativ hohen Temperaturbereichen einsetzbar. Die magnetischen Momente in Spineis können Defekte ausbilden, welche Eigenschaften von magnetischen Monopolen aufweisen. Atomare Spins können in Form topologischer Defekte als Quanteninformationsspeicher genutzt werden, oder als Qubits in Quantencomputern fungieren. All diese Systeme sind in der Physik hochrelevant, ihre numerische Beschreibung bringt aber selbst Hochleistungsrechner an ihre Grenzen.

Aufgrund eines Hilbertraums, dessen Dimension exponentiell mit der Anzahl an Teilchen anwächst, sind Simulationen von Vielteilchenquantensystemen äußerst schwierig. In diesem Seminar beschäftigen wir uns sowohl mit den theoretischen Grundlagen von exotischer Materie als auch mit deren Simulation unter Verwendung geeigneter Approximationen und Algorithmen.

Das Seminar richtet sich an Studierende der Mathematik und Physik auf Bachelor- und Masterniveau.Zur Teilnahme werden Kenntnisse aus Analysis I/II und Lineare Algebra I empfohlen. Die Teilnehmenden halten jeweils einen 45-minütigen Vortrag über ein Thema ihrer Wahl.

Vorbesprechung: Mi. 12.10.22 in SR 3.23.1, Gebäude E1.1 um 15 Uhr.

Kontakt: Andreas A. Buchheit