Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Modellierung und Computersimulation von Quantenphänomenen

27.11.2008
Das ist eines der Themen des 9. Internationalen Workshops
CompPhys08 zu neuen Entwicklungen in der Computerphysik, der jährlich vom Naturwissenschaftlich-Theoretischen Zentrum (NTZ) und der Fakultät für Physik und Geowissenschaften der Universität Leipzig veranstaltet wird. Erwartet werden Experten aus zehn Nationen, u.a. aus Frankreich, Großbritannien, Schweiz, Spanien, den USA, Polen, der Ukraine und Ungarn.
Zeit: 27.11.2008 bis 29.11.2008
Ort: Institut für Theoretische Physik,
Vor dem Hospitaltore 1 und
Hörsaal für Theoretische Physik,
Linnéstraße 5
Modellierungsansätze und Computersimulationen von quantenstatistischen Eigenschaften magnetischer Materialien sind einer der Themenschwerpunkte des diesjährigen NTZ-Workshops CompPhys08, zu dem bereits zum neunten Mal Physiker aus aller Welt nach Leipzig kommen. Eine wichtige Rolle spielen dabei sogenannte Quantenphasenübergänge, die am absoluten Nullpunkt ausschließlich durch Quanteneffekte getrieben werden.

Aber auch bei Phasenumwandlungen, die bei endlichen Temperaturen auftreten, kann der Wettstreit zwischen thermischen und quantenmechanischen Fluktuationen zu vielen neuen Phänomenen Anlass geben. Darunter fällt insbesondere die Klasse der Kompass-Modelle, die mit Methoden der Festkörperphysik experimentell realisiert werden können und auf der theoretischen Seite interessante Abbildungen auf effektive topologische Quantenfeldtheorien vom Chern-Simons-Typ erlauben. Die bisherigen Ergebnisse legen eine Verbindung mit topologischen Quantencomputern nahe, deren Qubits fehlertolerant sein sollten.

Die auf dem Workshop diskutierten Weiterentwicklungen zuverlässiger und effizienter Simulationsverfahren und Datenauswertungsmethoden sollten uns auf dem Weg zu einem besseren Verständnis der grundlegenden Mechanismen ein gutes Stück weiterbringen.

Spingläser immer noch voller Überraschungen

Ein weiterer Teil des Workshops beschäftigt sich mit Spingläsern, "die trotz jahrelanger weltweiter Forschungen auf diesem Gebiet immer noch viele Überraschungen parat halten", sagt Professor Dr. Wolfhard Janke, Leiter der Abteilung "Computerorientierte Quantenfeldtheorie" am Institut für Theoretische Physik der Universität Leipzig.

Als Sprecher konnte hierfür Professor Peter Young von der University of California, Santa Cruz, USA, gewonnen werden.

Young ist Spezialist auf dem Gebiet der Modellierung und Computersimulation von ungeordneten Systemen, zu denen die Spingläser gehören. In seinem Vortrag geht er den Fragen nach, ob isotrope Heisenberg-Spingläser bei endlicher Temperatur überhaupt einen Spinglasübergang zeigen und ob der im Nullfeld gut etablierte Phasenübergang bei Ising-Spingläsern auch im magnetischen Feld überlebt. Dabei wird er auch erläutern, inwiefern die Antworten auf diese Fragen wichtige Auswirkungen auf scheinbar weit entfernte Gebiete wie die kombinatorische Optimierung und Graphentheorie haben können.

Vielfalt von Computersimulationen

Neben diesen Schwerpunkten des diesjährigen Workshops werden grundlegende Probleme der statistischen Physik und Eigenschaften von komplexen Systemen fernab vom Gleichgewicht diskutiert, sowie Computersimulationen von Makromolekülen und anderen Soft-Matter-Systemen, die nicht nur die Grundlage für Plastikmaterialien, für viele Farben und Verfahren in der Nahrungsmittelindustrie sind, sondern in der speziellen Form von Proteinen auch bei nahezu allen Vorgängen des Lebens eine sehr wichtige Rolle spielen.

Diese auf den ersten Blick weit auseinanderliegenden Gebiete haben oft erstaunlich ähnliche Grundlagen, die mit eng verwandten numerischen Simulationsmethoden bearbeitet werden können und so immer wieder für gegenseitige Anregungen sorgen und somit eine gemeinsame Behandlung in einem interdisziplinär ausgerichteten Workshop sehr fruchtbar machen.

Platzierung im Zentrum der Forschung an der Universität

Diese bewusst gewählte thematische Breite platziert den Workshop im Zentrum von Physik, Chemie und Biologie bzw. gleich drei profilbildenden Forschungsbereichen der Leipziger Universität:

- Von Molekülen und Nanoobjekten zu multifunktionalen Materialien und Prozessen (PbF1)

- Mathematik und ihre Anwendungen in den Naturwissenschaften (PbF2) und

- Molekulare und zelluläre Kommunikation: Biotechnologie, Bioinformatik und Biomedizin in Therapie und Diagnostik (PbF3).

Besonders große Überlappungen gibt es außerdem mit dem internationalen Promotionskolleg "Statistical Physics of Complex Systems", das seit gut einem Jahr durch die Deutsch-Französische Hochschule gefördert wird und eine Klasse der Research Academy Leipzig (RAL) ist. Ausdruck dafür ist auch die Anwesenheit zahlreicher Doktoranden und Mitarbeiter von der Partneruniversität Nancy, Frankreich.

Die Themen des Workshops haben aber auch einen sehr engen Bezug zu der durch die Exzellenzinitiative des Bundes und der Länder finanzierten Graduiertenschule "Building with Molecules and Nano-objects" (BuildMoNa), und der sächsischen DFG-Forschergruppe FOR877 "From Local Constraints to Macroscopic Transport".

Janke freut sich vor allem darüber, dass sich zum traditionellen Workshop nicht nur Wissenschaftler aus Westeuropa angemeldet haben, sondern wie schon im letzten Jahr auch wieder Kollegen aus Polen, der Ukraine und Ungarn. Insbesondere mit der Jagellonian Universität Krakow, Polen, habe man über eine gerade weiter bewilligte Institutspartnerschaft der Alexander von Humboldt Stiftung inzwischen eine sehr enge und fruchtbare Zusammenarbeit aufbauen können.

Weitere Informationen:
Prof. Dr. Wolfhard Janke
Telefon: 0341 97-32725
E-Mail: janke@itp.uni-leipzig.de

Dr. Bärbel Adams | Universität Leipzig
Weitere Informationen:
http://www.uni-leipzig.de/presse
http://www.physik.uni-leipzig.de/~janke

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Seminare Workshops:

nachricht GoToMeeting-Integration - Webinare bequem in Lernszenarien einbinden
14.08.2017 | time4you GmbH

nachricht Lean Development - Effizienzsteigerung in der Entwicklung und Konstruktion
11.08.2017 | Haus der Technik e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Seminare Workshops >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Platz 2 für Helikopter-Designstudie aus Stade - Carbontechnologie-Studenten der PFH erfolgreich

Bereits lange vor dem Studienabschluss haben vier Studenten des PFH Hansecampus Stade ihr ingenieurwissenschaftliches Können eindrucksvoll unter Beweis gestellt: Malte Blask, Hagen Hagens, Nick Neubert und Rouven Weg haben bei einem internationalen Wettbewerb der American Helicopter Society (AHS International) den zweiten Platz belegt. Ihre Aufgabe war es, eine Designstudie für ein helikopterähnliches Fluggerät zu entwickeln, das 24 Stunden an einem Punkt in der Luft fliegen kann.

Die vier Kommilitonen sind im Studiengang Verbundwerkstoffe/Composites am Hansecampus Stade der PFH Private Hochschule Göttingen eingeschrieben. Seit elf...

Im Focus: Wissenschaftler entdecken seltene Ordnung von Elektronen in einem supraleitenden Kristall

In einem Artikel der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins „Nature“ berichten Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden von der Entdeckung eines seltenen Materiezustandes, bei dem sich die Elektronen in einem Kristall gemeinsam in einer Richtung bewegen. Diese Entdeckung berührt eine der offenen Fragestellungen im Bereich der Festkörperphysik: Was passiert, wenn sich Elektronen gemeinsam im Kollektiv verhalten, in sogenannten „stark korrelierten Elektronensystemen“, und wie „einigen sich“ die Elektronen auf ein gemeinsames Verhalten?

In den meisten Metallen beeinflussen sich Elektronen gegenseitig nur wenig und leiten Wärme und elektrischen Strom weitgehend unabhängig voneinander durch das...

Im Focus: Wie ein Bakterium von Methanol leben kann

Bei einem Bakterium, das Methanol als Nährstoff nutzen kann, identifizierten ETH-Forscher alle dafür benötigten Gene. Die Erkenntnis hilft, diesen Rohstoff für die Biotechnologie besser nutzbar zu machen.

Viele Chemiker erforschen derzeit, wie man aus den kleinen Kohlenstoffverbindungen Methan und Methanol grössere Moleküle herstellt. Denn Methan kommt auf der...

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Die Zukunft des Leichtbaus: Mehr als nur Material einsparen

23.08.2017 | Veranstaltungen

Logistikmanagement-Konferenz 2017

23.08.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2017

23.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Spot auf die Maschinerie des Lebens

23.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Die Sonne: Motor des Erdklimas

23.08.2017 | Physik Astronomie

Entfesselte Magnetkraft

23.08.2017 | Physik Astronomie