VO Quantum Monte Carlo Methods SS16

Announcement
Synopsis
Course material in OLAT (restricted access)

This is an introductory course on numerical Monte Carlo simulations of quantum many-body systems. The students learn the basic principles for the implementation of Quantum Monte Carlo algorithms and the understanding of current simulations in the fields of cold quantum gases and condensed matter. We discuss the basics of Monte Carlo simulations, data analysis, finite size scaling and then introduce quantum Monte Carlo algorithms suited for (predominantly) spin systems (World line QMC, SSE, Valence bond PQMC), QMC for fermionic systems (determinantal QMC variations, continuous time QMC variations), as well as technical aspects and improvements such as the sign problem, dynamical mean field theory, tempering, reweighting, hybrid Monte Carlo).

PS Einführung in die Quantenfeldtheorie SS16

Ankündigung
Vorlesungsmaterial in OLAT (restricted access)

Dieser Kurs ist begleitend zur VO Einführung zur Quantenfeldtheorie. Die Studierenden lernen anhand von Aufgabenbeispielen die notwendigen Methoden und Techniken um aktuelle theoretische Arbeiten in den Gebieten kalte Quantengase, kondensierte Materie und Quanteninformation zu verstehen.

Aufgabenblatt 1 (Klein-Gordon Gleichung, Formalismus)
Aufgabenblatt 2 (Quant. des skalaren Feldes)
Aufgabenblatt 3 (Casimir Effekt)
Aufgabenblatt 4 (Operatoren im Kontinuum, Ende der Quantenmechanik)
Aufgabenblatt 5 (Integrationswege, Greensche Funktionen, Dimensionanalyse)
Aufgabenblatt 6 (Wechselwirkungsbild)
Aufgabenblatt 7 (Wicksches Theorem, $\phi^4$ Feynman-Regeln)
Aufgabenblatt 8 (Trotterisierung, Num. Differentiation, Wick Rotation)
Aufgabenblatt 9 (Eichfelder, Spin eines Photons)
Aufgabenblatt 10: Einschub - Monte Carlo Simulation einer Gittereichtheorie
Aufgabenblatt 11 ($\gamma$-Matrizen, Clifford Algebra)
Aufgabenblatt 12 (Dirac-Gleichung)
Aufgabenblatt 13 (Antikommutierendes Feld, Observable)

In der Vorlesung habe ich über eine kurze Einführung in die statistische Quanten Feld Theorie und numerische Simulation mit diesem Inhalt gegeben.

PS Theorie der kondensierten Materie WS15/16

Ankündigung
Vorlesungsmaterial in OLAT (restricted access)

Dieser Kurs ist begleitend zur VO Theorie der kondensierten Materie. Absolventinnen und Absolventen dieses Moduls sollen die Inhalte der Vorlesung verstehen sowie diese wiedergeben und anwenden können. Sie sollen die Fähigkeit erworben haben, sich weitere Inhalte zur Theorie der kondensierten Materie selbstständig zu erarbeiten. Weiters sollen sie ein Grundverständnis für die Theorie der kondensierten Materie erlangt haben.

Aufgabenblatt 1 (Tight-binding für das hexagonale Gitter)
Aufgabenblatt 2 (Halbleiter und Excitonen)
Aufgabenblatt 3 (Bloch-Oszillationen, Lindhardfunktion)
Aufgabenblatt 4 (Friedel-Oszillationen)
Aufgabenblatt 5 (Peiers-Instabilität)
Aufgabenblatt 6 (Pomeranchukinstabilität, Kompressibilität)
Aufgabenblatt 7 (Quanten Hall Effekt)
Aufgabenblatt 8 (Hofstadter Schmetterling)
Aufgabenblatt 9 (Fusion und Braiding mit Fibonacci-Anyons)
Aufgabenblatt 10 (Ginzburg-Landau-Theorie für Supraleiter)
Aufgabenblatt 11 (Spinwellen-Approximation, Jordan-Wigner-Transformation)
Aufgabenblatt 12 (Frustrierter Magnetismus, Ordnung durch Unordnung)

VO Computational Physics WS15/16

Ankündigung
Vorlesungsmaterial in OLAT (restricted access)

Für viele der erste wirkliche Kontakt mit einer Programmiersprache ist es das Lernziel ein tieferes Verstaendnis fuer das Lösen von physikalischen Problem mittels numerischen Zugängen zu entwickeln undAlgorithmen und Konzepte der rechnergestützen Physik kennen zu lernen. Anhand von komplexen Problemen und Beispielen aus der theoretischen Mechanik, der Quantenphysik, sowie der Statistischen Physik wird der numerische Zugang zur Physik aufgezeigt.

Aufgabenblatt 0 (Drei-Niveau-System, Euler-Schema, stationäre Lösungen)
Aufgabenblatt 1 (Das getriebene Pendel, Velocity-Verlet und Euler-Richardson-Schema, Poincareschnitte und Bifurkationsdiagramme)
Aufgabenblatt 2 (Burraus Dreikörperproblem, adaptives Runge-Kutta-Fehlberg Verfahren)
Aufgabenblatt 3 (Der quartische Oszillator, Störungstheorie, Exakte Diagonalisierung und Numerov Verfahren)
Aufgabenblatt 4 (Ising Modell, Metropolis Monte Carlo, Wolff-cluster Algorithmus, Datenanalyse)

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