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Universität Erlangen-Nürnberg

Master of Science Physik

Prof. Dr.

2024

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Master’s thesis - Cheatsheet
Master’s thesis - Cheatsheet Stationäre und nicht-stationäre Zustände Definition: Stationäre Zustände: Eigenzustände des Hamilton-Operators Nicht-stationäre Zustände: Überlagerung stationärer Zustände Details: Stationäre Zustände: energiekonstant, Eigenwertproblem des Hamilton-Operators \({H \Psi = E \Psi}\) Nicht-stationäre Zustände: Superposition von Eigenzuständen, zeitabhängige Schrödinger-Gle...

Master’s thesis - Cheatsheet

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Master’s thesis - Exam
Master’s thesis - Exam Aufgabe 1) Betrachten Sie ein Quantensystem, dessen Hamilton-Operator durch \(H = \frac{p^2}{2m} + V(x)\) gegeben ist, wobei \(V(x)\) das Potential beschreibt. Ein stationärer Zustand \(\tilde{u}\) dieses Systems erfüllt die Eigenwertgleichung \(H \tilde{u} = E \tilde{u}\) mit einer festen Energie \(E\). Ein nicht-stationärer Zustand \(u\) kann als Superposition von Eigenzus...

Master’s thesis - Exam

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Was kennzeichnet stationäre Zustände in der Quantenmechanik?

Wie werden nicht-stationäre Zustände mathematisch beschrieben?

Welche Zustände sind Superpositionen von Eigenzuständen des Hamilton-Operators?

Was beschreibt die Heisenberg'sche Unschärferelation?

Was besagt die Unbestimmtheitsrelation für Energie und Zeit?

Was impliziert die Heisenberg'sche Unschärferelation?

Was ist die Definition von 'Neuronale Netze und Quantencomputer'?

Welche wichtigen Konzepte werden in Quantenneuronalen Netzen (QNNs) genutzt?

Was versprechen Quantenneuronale Netze (QNNs) hinsichtlich ihrer Leistung?

Was ist fehlertolerante Quantenberechnung?

Welcher Code wird als Beispiel für fehlertolerante Quantenberechnung genannt?

Welche Fehlertypen werden in der fehlertoleranten Quantenberechnung berücksichtigt?

Was beschreibt die Quantenüberlagerung?

Wie lautet die Formel zur Berechnung des Messergebnisses der Interferenz?

Welche praktische Anwendung hat die Quantenüberlagerung?

Was ist die Femtosekunden-Lasertechnik?

Welche typische Pulsdauer hat die Femtosekunden-Lasertechnik?

Welche Anwendungen hat die Femtosekunden-Lasertechnik?

Was ist ein zentraler Bestandteil der Dynamik elektronischer Zustände?

Welches Konzept beschreibt Übergangswahrscheinlichkeiten in der zeitabhängigen Störungstheorie?

Wie nennt man Übergänge, die nicht im adiabatischen Regime stattfinden?

Welche Vorteile bieten Quantencomputer gegenüber klassischen Computern?

Was ist Quantenkryptographie?

Wie verbessern Quantenmaterialien die Leistung?

Weiter

Diese Konzepte musst du verstehen, um Master’s thesis an der Universität Erlangen-Nürnberg zu meistern:

01
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Quantenmechanische Systemmodelle

Dies umfasst das Studium der Modelle, die zur Beschreibung und Vorhersage des Verhaltens quantenmechanischer Systeme verwendet werden. Studierende lernen die mathematischen und physikalischen Grundlagen solcher Modelle.

  • Stationäre und nicht-stationäre Zustände
  • Eigenwerte und Eigenvektoren in quantenmechanischen Systemen
  • Heisenberg'sche Unschärferelation
  • Potentialmodelle und Schrödinger-Gleichung
  • Quantenmechanische Entanglement und Korrelationen
Karteikarten generieren
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Selbstlernende Systeme

Hier wird der Einsatz von maschinellem Lernen und selbstlernenden Algorithmen zur Analyse und Vorhersage physikalischer Systeme untersucht.

  • Grundlagen maschinellen Lernens
  • Überwachtes und unüberwachtes Lernen
  • Anwendung auf physikalische Probleme
  • Neuronale Netze und Quantencomputer
  • Bewertung und Optimierung selbstlernender Algorithmen
Karteikarten generieren
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Integration in physikalische Schaltungssysteme

Dies befasst sich mit der praktischen Anwendung und Integration quantenmechanischer Modelle in physikalische Schaltkreise und Systeme.

  • Halbleiterbasierte Qubits
  • Schaltungstopologien für Quantensysteme
  • Fehlertolerante Quantenberechnung
  • Kohärenz in integrierten Schaltungen
  • Hardware-Implementierung und Optimierung
Karteikarten generieren
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Theoretische und experimentelle Untersuchung der Quantenpfadinterferenz

Dieser Abschnitt behandelt die duale theoretische und experimentelle Analyse von Pfadinterferenzmustern in quantenmechanischen Systemen.

  • Interferometrie und Quantenüberlagerung
  • Mathematische Grundlagen der Quantenpfadtheorie
  • Experimentelle Anordnungen zur Untersuchung der Interferenz
  • Analyse der Resultate und Inferenz
  • Anwendung auf praktische Quantencomputing-Szenarien
Karteikarten generieren
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Ultraschnelle Anregung via Elektron-Pfadinterferenz

Dies beinhaltet Forschung zur Nutzung extrem kurzzeitiger Anregungsphänomene mittels Elektron-Pfadinterferenz zur Untersuchung und Modifikation quantenmechanischer Zustände.

  • Femtosekunden-Lasertechnik
  • Dynamik elektronischer Zustände
  • Messung von Übergangsdynamiken
  • Spektroskopische Methoden auf ultrakurzen Zeitskalen
  • Potenziale in der Quanteninformationstechnologie
Karteikarten generieren

Alles Wichtige zu diesem Kurs an der Universität Erlangen-Nürnberg

Master’s thesis an der Universität Erlangen-Nürnberg - Überblick

Die Masterarbeit im Studiengang Physik an der Universität Erlangen-Nürnberg bietet Dir die Möglichkeit, eigenständig in aktuellen Forschungsthemen des Departments zu arbeiten. Du informierst Dich über die Forschungsgebiete der Professoren, konsultierst deren Webauftritte und sprichst die Dozenten direkt an. Die Arbeit umfasst sowohl theoretische als auch experimentelle Komponenten und schließt eine fachliche Spezialisierung, die Projektplanung, die Erstellung der Masterarbeit sowie das Masterkolloquium ein. Diese Phase erstreckt sich über ein Jahr und liefert Dir tiefe Einblicke in spezialisierte physikalische Fragestellungen.

Wichtige Informationen zur Kursorganisation

Kursleiter: Prof. Dr.

Modulstruktur: Die Masterarbeit basiert auf den aktuellen Forschungsthemen der Dozenten des Departments. Studierende sollen sich über die Forschungsgebiete der Professoren informieren, deren Webauftritte konsultieren und die Dozenten direkt ansprechen. Sie besteht aus theoretischen und experimentellen Komponenten sowie einer fachlichen Spezialisierung, Projektplanung, der eigentlichen Erstellung der Masterarbeit und dem Master’s colloquium. Die Gesamtphase dauert ein Jahr.

Studienleistungen: Die Studienleistungen beinhalten ein Masterkolloquium und die Abgabe der Abschlussarbeit, die in der Bibliothek hinterlegt wird. Die Master’s thesis wird mit 25 ECTS-Punkten und das Master’s colloquium mit 5 ECTS-Punkten bewertet. Die Prüfung der Kenntnisse erfolgt über die Anfertigung und Verteidigung der Masterarbeit. Die schriftliche Arbeit wird von einem Betreuer bewertet, und die mündliche Verteidigung findet in Form eines Kolloquiums statt.

Angebotstermine: Die Angebote für Masterarbeiten sind fortlaufend verfügbar und können in jedem Semester begonnen werden. Die Dauer beträgt in der Regel sechs Monate bis zu einem Jahr.

Curriculum-Highlights: Quantenmechanische Systemmodelle, Selbstlernende Systeme, Integration in physikalische Schaltungssysteme, Theoretische und experimentelle Untersuchung der Quantenpfadinterferenz, Ultraschnelle Anregung via Elektron-Pfadinterferenz, Vermessung physikalischer Eigenschaften auf der Femtosekunden-Zeitskala, Potenziale zur Informationsverarbeitung auf ultrakurzen Zeitskalen, Fachliche Spezialisierung, Projektplanung, Erstellung der Masterarbeit, Master’s colloquium

So bereitest Du Dich optimal auf die Prüfung vor

Beginne frühzeitig mit dem Lernen, idealerweise schon zu Beginn des Semesters, um Dir die nötige theoretische Basis anzueignen.

Nutze verschiedene Ressourcen, wie Bücher, Übungsaufgaben, Karteikarten und Probeklausuren, um dein Wissen zu vertiefen.

Schließe Dich Lerngruppen an und tausche Dich mit anderen Studierenden aus, um gemeinsam Lösungsstrategien zu entwickeln.

Vergiss nicht, regelmäßige Pausen einzulegen und in diesen Zeiten komplett abzuschalten, um eine Überbelastung zu vermeiden.

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