Das Vorlesungsskript behandelt die folgenden Themen:
Warum Quanteninformationstheorie? Was ist Kommunikation? Was ist Information? Wie misst man Information? Gibt es einen Unterschied zwischen Entropie und Information? Was sind Quanten?
Was ist Quantenmechanik? Klassisches Ideal, Variablen in der Quantenmechanik und Unschärferelation, Quantenmechanische Wahrscheinlichkeitsvoraussagen, Interferenz, Messungen, Verschränkung, Warum beobachtet man in der klassischen Physik keine Quanteneffekte? Geschichtlicher Abriss, Zusammenfassung der wichtigsten quantenmechanischen Konzepte
Mathematischer Formalismus, Dirac-Notation, Axiome des Hilbertraums, Lineare Operatoren und Observable, Funktionen hermitescher Operatoren, Vertauschbarkeit von Operatoren, Quantenmechanischer Dichteoperator, Spur hermitescher Operatoren, Mathematischer Formalismus der Messungen, Postulate
Einteilchensysteme, Qubits, Matrixform, Messung des Zustandsvektors, Bloch-Kugel, Qudits
Zweiteilchensysteme, Formalismus, Tensorprodukt, Schmidtzerlegung, Zustandsreiningung („Purification“)
Vergleich von Zuständen, Wiedergabetreue („Fidelity“), Spurabstand („Trace Distance“)
Bellsche Ungleichung
"No Cloning"
Was ist Quanteninformation? Wie misst man Quanteninformation? Wichtige Eigenschaften der von-Neumann-Entropie, Relative Quantenentropie
Quantenmechanische Informationsübertragung, Unteradditivität („Subadditivity), Araki-Lieb-Ungleichung, Quantentransinformation, Bedingte von-Neumann-Entropie, Quantenmechanisches Bergersches Diagramm, Quantenrauschen, Quantenübertragungssystem, Quantenkanäle, Kanalkapazität von Quantenkanälen
Aktualisiert: 2023-03-02
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Ziel dieser Arbeit war die Synthese von Modellsystemen zur Validierung gepulster EPR-spektroskopischer Abstandsmessungen durch beispielsweise das PELDOR- oder das RIDME-Experiment. Diese Techniken erlauben Abstands- und Dynamikbestimmungen im Bereich von 1,5-15 nm zwischen zwei oder mehr Spin-Zentren. Im Fokus standen hierbei die paramagnetischen Kupfer(II)- und Eisen(III)-Metallzentren. Neben der Synthese eines literaturbekannten dreikernigen Kupfer(II)-Helicates wurde auch ein bislang nicht bekanntes zweikerniges Kupfer(II)-Helicat erfolgreich synthetisiert. Mit diesen paramagnetischen Systemen konnten erstmalig selbstorganisierte supramolekulare Helicate durch EPR-Methoden untersucht werden. Die durch PELDOR-Experimente erhaltene Daten konnten erfolgreich mit dem Programm PeldorFit ausgewertet werden und standen in guter Übereinstimmung mit Kristallstrukturen und theoretischen Berechnungen. Ebenfalls erfolgreich wurde ein zweikerniges, dreisträngiges high-spin Eisen(III)-Helicat dargestellt. Es konnte gezeigt werden, dass die Liganden nach Belieben erweiterbar sind und durch eine Iminkondensation die Bindungsmotive einfach variiert werden können.
Abschließend konnte ein neuartiges rigides Eisen(III)-Porphyrin/Nitroxid-Modellsystem hergestellt, isoliert und charakterisiert werden. Dies ermöglicht Abstandsmessungen von Fe(III)/Nitroxid-Abständen. Zudem kann ein gezielter Wechsel des Spin-Zustands provoziert werden. Eine Dimerisierung des Modellsystems erlaubt zusätzlich die Untersuchung von Nitroxid/Nitroxid-Abständen.
Aktualisiert: 2021-12-20
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Auch in den angeblich so sicheren Atomkraftwerken in der Bundesrepublik Deutschland kann es zu schweren Kernschmelzunfällen kommen. Die freigesetzten radioaktiven Stoffe würden über viele hundert Kilometer transportiert werden. Flächen bis zur Größe von 10 000 km2 können so stark radioaktiv verseucht werden, daß die Menschen evakuiert oder sogar umgesiedelt werden müssen. Gegen die Gefahren aus den freigesetzten radioaktiven Stoffen sind Katastrophenschutzmaßnahmen unzureichend. Die Folgen schwerer Kernschmelzunfälle stellen sich daher für die Bevölkerung als Grundrechtsverletzungen dar.
Teil 1. Kernschmelze und Grundrechte in der Geschichte der öffentlichen Auseinandersetzungen um die Gefahren der Atomenergie
Teil 2. Kernschmelzunfälle in deutschen Atomkraftwerken und ihre Auswirkungen auf Menschen und Umwelt
Teil 3. Das Projekt European Pressurized Water Reactor (EPR) und die heutigen Anforderungen an die Sicherheit von Atomkraftwerken
Teil 4. Das Atomgesetz: einst verfassungsgemäß, heute grundrechtswidrig
Aktualisiert: 2015-09-04
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