Quantensensorik
Quantum Sensing
Modul PH2317
Modulversion vom WS 2022/3 (aktuell)
Von dieser Modulbeschreibung gibt es historische Versionen. Eine Modulbeschreibung ist immer so lange gültig, bis sie von einer neuen abgelöst wird.
Ob die Lehrveranstaltungen des Moduls in einem spezifischen Semester angeboten werden, finden Sie im Abschnitt Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise unten.
verfügbare Modulversionen | |
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WS 2022/3 | WS 2021/2 |
Basisdaten
PH2317 ist ein Semestermodul in Englisch auf Master-Niveau das im Wintersemester angeboten wird.
Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.
- Spezifischer Spezialfachkatalog Physik der kondensierten Materie
- Spezifischer Spezialfachkatalog Applied and Engineering Physics
- Fokussierungsrichtung Experimentelle Quantenwissenschaften & -technologien im M.Sc. Quantum Science & Technology
- Komplementärer Spezialfachkatalog Kern-, Teilchen- und Astrophysik
- Komplementärer Spezialfachkatalog Biophysik
Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.
Gesamtaufwand | Präsenzveranstaltungen | Umfang (ECTS) |
---|---|---|
150 h | 45 h | 5 CP |
Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2317 ist Martin Brandt.
Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen
Inhalt
Lernergebnisse
After successful completion of the module the students are able to:
Voraussetzungen
Keine Vorkenntnisse nötig, die über die Zulassungsvoraussetzungen zum Masterstudium hinausgehen.
Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise
Lehrveranstaltungen und Termine
Art | SWS | Titel | Dozent(en) | Termine | Links |
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VO | 2 | Quantum Sensing | Brandt, M. Bucher, D. Hübl, H. |
Mi, 10:00–12:00, ZNN 0.001 |
eLearning |
UE | 1 | Exercise to Quantum Sensing |
Leitung/Koordination: Brandt, M. |
Termine in Gruppen |
Lern- und Lehrmethoden
Medienformen
Literatur
S. Brandt, H. D. Dahmen, The Picture Book of Quantum Mechanics, 4th ed. (Springer, 2012)
M. L. Levitt, Spin Dynamics, 2nd ed. (Wiley, 2008)
C. L. Degen, F. Reinhard, P. Cappellaro, Reviews of Modern Physics 89, 035002 (2017)
J. F. Barry et al., Reviews of Modern Physics 92, 015004 (2020)
V. Braginsky, Quantum Measurement (Cambridge Univ. Press, 1995)
U. Leonhardt, Measuring the Quantum State of Light (Cambridge Univ. Press, 1997)
Modulprüfung
Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen
There will be an oral exam of 25 minutes duration. Therein the achievement of the competencies given in section learning outcome is tested exemplarily at least to the given cognition level using comprehension questions and sample calculations.
For example an assignment in the exam might be:
- Describe a quantum mechanical two-level system with the help of a Bloch sphere!
- Derive the Rabi frequency!
- Describe the electronic states of the negatively charged nitrogen-vacancy complex in diamond!
- How would you measure a magnetic field with an NV center?
- What is ac magnetometry and what are its benefits?
- How do you define the sensitivity of a measurement and what kind of typical noise sources do occur?
- Interpret the standard quantum limit!
- Define a squeezed state! Describe their application to quantum sensing!
In the exam no learning aids are permitted.
Participation in the exercise classes is strongly recommended since the exercises prepare for the problems of the exam and rehearse the specific competencies.
Wiederholbarkeit
Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten.