Ausgezeichnete Quantenmechanik. Lehrbuch (Set von 2 Büchern)

Neben dem traditionellen Material, das im Kurs der Quantenmechanik behandelt wird (Zustände, Operatoren, Schrödinger-Gleichung, Wasserstoffatom), bietet das Buch eine tiefgehende Diskussion über Konzepte wie Hilbertraum, Quantenmessung, Verschränkung und Dekohärenz. Diese Konzepte sind entscheidend für das Verständnis der Quantenphysik und ihrer Verbindung zur makroskopischen Welt, werden jedoch selten in Lehrbüchern auf Einstiegsebene behandelt. Im Buch wird ein mathematisch einfaches physikalisches System – die Polarisation von Photonen – als Visualisierungswerkzeug eingesetzt, was dem Studenten ermöglicht, die verworrene Schönheit der Quantenwelt von den ersten Seiten an zu erkennen. Die formalen Konzepte der Quantenphysik werden durch Beispiele aus modernen experimentellen Forschungen, wie Quantencomputer, Kommunikation, Teleportation und Nicht-Lokalität, veranschaulicht. Das Material des Buches wurde erfolgreich als grundlegendes Lehrmittel in einem zweisemestrigen Kurs über Quantenmechanik für Physikstudierende eingesetzt. Der potenzielle Leserkreis ist jedoch viel breiter und umfasst sowohl Studierende und Doktoranden, die Naturwissenschaften studieren, als auch alle, die sich für Quantenphysik und Quantentechnologien interessieren. Der mathematische Apparat, der für das Verständnis des Buches erforderlich ist, überschreitet nicht den Rahmen eines technischen Hochschulkurses oder einer mathematischen Schule. Der Autor – Professor an der Universität Oxford, ein weltweit renommierter Experimentator auf dem Gebiet der Quantenoptik und Quanteninformatik – verfolgt die sokratische Pädagogik: Der Student wird aufgefordert, selbstständig den Apparat der Quantenphysik durch schrittweises Lösen sorgfältig konzipierter Aufgaben zu entwickeln. Ausführliche Lösungen sind im zweiten Band des Lehrbuchs enthalten.