QTMPS

Quantentheorie & Vielteilchensysteme

Prof. Dr. Dieter Bauer

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Quantentheorie & Vielteilchensysteme

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Prof. Dr. Dieter Bauer

Mögliche Bachelor-Projekte

Wir bieten Bachelorarbeiten in folgenden Themenbereichen an:

  • Numerisch exakt lösbare Quantenmodellsysteme in intensiven Laserfeldern (oder unter anderen starken Störungen). Hier besteht die konkrete Aufgabe im Lösen der zeitabhängigen Schrödinger-Gleichung und der Untersuchung eines bestimmten physikalischen Effekts (z.B. Photoionisation, Erzeugung kurzwelliger Strahlung, Teilchenbeschleunigung). Je nach Vorliebe kann der Fokus mehr auf der Numerik, der analytischen Modellierung oder der systematischen Untersuchung der physikalischen Ergebnisse liegen. 
    Ansprechpartner: Prof. Dr. Dieter Bauer
  • Relativistische Laserplasmen. Auf diesem Gebiet werden in unserer AG sog. "particle-in-cell"-Simulationen durchgeführt. Diese dienen dazu, die Dynamik von lasererzeugten Plasmen selbstkonsistent durch das gleichzeitige Lösen der Maxwell-Gleichungen für die Felder und der Bewegungsgleichungen für die Teilchen zu berechnen. Es geht dabei um die Erzeugung ultrastarker Magnetfelder durch Laser sowie um die Beschleunigung von Teilchen auf relativistische Energien über wenige Laserwellenlängen. 
    Ansprechpartnerin: Dr. Tatyana Liseykina
  • Physik sozio-ökonomischer Systeme. Methoden der "traditionellen" Theoretischen Physik lassen sich auch für "nicht-physikalische" Systeme adaptieren. Beispiele sind Volkswirtschaften, Ausbreitung von Trends, Aktienkursdynamik, die Sozio-Physik der Automobildynamik oder die Optimierung des Flugzeugboardings. Die konkrete Aufgabe besteht in der hinreichend realistischen Modellierung solcher Systeme.
    Ansprechpartner: Priv.-Doz. Dr. Reinhard Mahnke

Bei Interesse bitte per E-Mail mit dem potentiellen Betreuer / der potentiellen Betreuerin einen individuellen Gesprächstermin vereinbaren.


Master Topics

Master projects are offered in the fields:

laser-driven quantum dynamics

  • time-dependent density-matrix functional theory, 
  • ab initio simulations of laser-atom interaction,
  • time-dependent density functional theory beyond linear response,
  • exact few-fermion model systems in intense laser pulses,
  • quantum-orbit analysis of photoelectron spectra,

ultra-intense laser-plasma interaction

  • radiation pressure acceleration of plasmas,
  • mechanisms of non-collisional absorption in laser-plasma interaction,
  • interaction of ultra-short laser pulses with structured targets,
  • collective acceleration of ions by laser pulses,

stochastic theory of nonequilibrium systems

  • stochastic approaches to vehicular traffic,
  • stochastic models of transport in complex systems.

A certain percentage of numerical work is included in all projects. However, its level is usually adjustable to a value, say, between 30 and 90%.

If you are interested to join our group please contact D. Bauer (laser-driven quantum dynamics), T. Liseykina (ultra-intense laser-plasma interaction) or R. Mahnke (stochastic theory of nonequilibrium systems).

 


Examensarbeiten

Wir bieten Staatsexamensarbeiten in folgenden Gebieten an:

Quantendynamik
(Prof. Dieter Bauer und Mitarbeiter/innen)

Die (zeitabhängige) Schrödingergleichung wird näherungsweise analytisch bzw. exakt numerisch gelöst. Untersucht werden jeweils exemplarisch fundamentale quantenmechanische Effekte (Tunneln, Interferenz, Verschränkung etc.). 

 

Nichtlineare Dynamik, Stochastik, Physik sozio-ökonomischer Systeme 
(Priv.-Doz. Reinhard Mahnke und Mitarbeiter/innen)

Konkrete Probleme aus der nichtlineare Dynamik (Chaostheorie, Billiards etc.), Stochastik, Verkehrsdynamik oder Ökonomie werden numerisch und analytisch bearbeitet.

 

Bei Interesse bitte per Email ein persönliches Gespräch mit Prof. Bauer bzw. Priv.-Doz. Mahnke vereinbaren.