Allgemeines Physikalisches Kolloquium im Sommersemester 2009
Ort: 48149 Münster, Wilhelm-Klemm-Str. 10, IG I, HS 2,
Zeit: Donnerstag, 14.5.2009 16:00 Uhr c.t.
Kolloquiums-Kaffee ab 15:45 Uhr vor dem Hörsaal
Quantenthermodynamik: Grundlagen und Anwendungen
Prof. Dr. G. Mahler, Institut für Theoretische Physik, Universität Stuttgart
Es waren Plancks profunde Einsichten in die Thermodynamik, welche bei der Geburt der Quantentheorie Pate standen. Umgekehrt versucht nun die Quantenthermodynamik, aus grundlegenden Eigenschaften der Quantenmechanik die Thermodynamik neu zu begründen. Ein solches Programm ist umfangreich: Von zentraler Bedeutung ist zunächst der zweite Hauptsatz, d.h. letztlich die Frage nach der Irreversibilität angesichts der Zeitumkehrinvarianz der mikroskopischen Bewegungsgleichungen. Als Schlüsselkonzept erweist sich hierbei die Frage nach "typischem" Verhalten. Im hier diskutierten Zugang geht es um das typische Verhalten des betrachteten Quantensystems eingebettet in eine geeignete Quantenumgebung. Thermisches Verhalten - letztlich als Konsequenz quantenmechanischer Verschränkung - ist demzufolge nicht absolut, sondern kontextabhängig, wie eigentlich jede quantenmechanische Eigenschaft. Basierend auf solchen Vorstellungen eröffnet sich auch ein konsistenter Weg zur Nanothermodynamik. Überblicksmäßig sollen ultra-kleine thermodynamische Maschinen sowie Fragen nach Fluktuationen und Nichtgleichgewichtsphänomenen diskutiert werden.
Literatur: J. Gemmer, M. Michel, G. Mahler, Quantum Thermodynamics, Emergence of Thermodynamic Behavior in Composite Quantum Systems, Springer LNP
Prof. Dr. G. Mahler, Institut für Theoretische Physik, Universität Stuttgart
Es waren Plancks profunde Einsichten in die Thermodynamik, welche bei der Geburt der Quantentheorie Pate standen. Umgekehrt versucht nun die Quantenthermodynamik, aus grundlegenden Eigenschaften der Quantenmechanik die Thermodynamik neu zu begründen. Ein solches Programm ist umfangreich: Von zentraler Bedeutung ist zunächst der zweite Hauptsatz, d.h. letztlich die Frage nach der Irreversibilität angesichts der Zeitumkehrinvarianz der mikroskopischen Bewegungsgleichungen. Als Schlüsselkonzept erweist sich hierbei die Frage nach "typischem" Verhalten. Im hier diskutierten Zugang geht es um das typische Verhalten des betrachteten Quantensystems eingebettet in eine geeignete Quantenumgebung. Thermisches Verhalten - letztlich als Konsequenz quantenmechanischer Verschränkung - ist demzufolge nicht absolut, sondern kontextabhängig, wie eigentlich jede quantenmechanische Eigenschaft. Basierend auf solchen Vorstellungen eröffnet sich auch ein konsistenter Weg zur Nanothermodynamik. Überblicksmäßig sollen ultra-kleine thermodynamische Maschinen sowie Fragen nach Fluktuationen und Nichtgleichgewichtsphänomenen diskutiert werden.
Literatur: J. Gemmer, M. Michel, G. Mahler, Quantum Thermodynamics, Emergence of Thermodynamic Behavior in Composite Quantum Systems, Springer LNP
Einladender: Prof. Dr. T. Kuhn
Im Auftrag der Hochschullehrer des Fachbereichs Physik
Prof. Dr. H. Zacharias