Fundamentals and New Frontiers of Bose-Einstein Condensation

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Author: Masahito Ueda

Publisher: World Scientific

ISBN: 9812839593

Category: Science

Page: 351

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This book covers the fundamentals of and new developments in gaseous Bosendash;Einstein condensation. It begins with a review of fundamental concepts and theorems, and introduces basic theories describing Bose-Einstein condensation (BEC). It then discusses some recent topics such as fast-rotating BEC, spinor and dipolar BEC, low-dimensional BEC, balanced and imbalanced fermionic superfluidity including BCS-BEC crossover and unitary gas, and p-wave superfluidity.

Quantum Gases

Finite Temperature and Non-Equilibrium Dynamics

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Author: Nick Proukakis,Simon Gardiner,Matthew Davis,Marzena Szymańska

Publisher: World Scientific

ISBN: 1908979704

Category: Science

Page: 580

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The 1995 observation of Bose–Einstein condensation in dilute atomic vapours spawned the field of ultracold, degenerate quantum gases. Unprecedented developments in experimental design and precision control have led to quantum gases becoming the preferred playground for designer quantum many-body systems. This self-contained volume provides a broad overview of the principal theoretical techniques applied to non-equilibrium and finite temperature quantum gases. Covering Bose–Einstein condensates, degenerate Fermi gases, and the more recently realised exciton–polariton condensates, it fills a gap by linking between different methods with origins in condensed matter physics, quantum field theory, quantum optics, atomic physics, and statistical mechanics. Thematically organised chapters on different methodologies, contributed by key researchers using a unified notation, provide the first integrated view of the relative merits of individual approaches, aided by pertinent introductory chapters and the guidance of editorial notes. Both graduate students and established researchers wishing to understand the state of the art will greatly benefit from this comprehensive and up-to-date review of non-equilibrium and finite temperature techniques in the exciting and expanding field of quantum gases and liquids. Contents:Introductory Material:Quantum Gases: The BackgroundQuantum Gases: Experimental ConsiderationsQuantum Gases: Background Key Theoretical NotionsUltracold Bosonic Gases: Theoretical Modelling:Kinetic and Many-Body ApproachesClassical-Field, Stochastic and Field-Theoretic ApproachesComparison of Common TheoriesOverview of Related Quantum-Degenerate Systems:Nearly Integrable One-Dimensional SystemsOptical Lattice GeometriesLiquid HeliumDegenerate Fermi GasesExciton/Polariton Condensation Readership: Aimed at graduate level students and for researchers. Keywords:Quantum Gas;Bose–Einstein;Condensate;Mean Field;Classical Field;Quantum Dynamics;Cold Atom;Ultracold Atom;Superfluid;Non-Equilibrium;Kinetic Theory;Field Theory;Quantum Fluid;Quantum Liquid;Degenerate Gas;Quantum Statistics;Number-Conserving;Symmetry-Breaking;Finite Temperature;Fluctuations;Stochastic;Gross–Pitaevskii;Bogoliubov;Many Body;Phase-Space Methods;Low-Dimensional;Optical Lattice;Bose;Fermi;Exciton;Polariton;ThermalizationKey Features:This book provides a unique and editorially linked, impartial unified presentation of the leading theoretical models for quantum gases far from equilibrium, and at finite temperaturesIn addition to focusing on bosonic gases, this book also makes connections to related quantum gases and fluids, such as fermionic gases, atoms in optical lattices, as well as exciton and polariton condensatesIntroductory chapters make this book an essential, accessible resource to both graduate students and early researchers as well as established scientists, with individual chapters written and edited by prominent researchers in the fieldReviews:“This book should be the first reference point for learning about various theoretical approaches to describing quantum gases. The editors and contributors have created a unique book with well-written articles, meaningful comparisons of various approximation schemes, a uniform notation and more than one thousand references. In addition, the book features introductory chapters and up-to-date review articles of experimental methods and current frontiers. The completeness and depth of the presentation are impressive.”Wolfgang Ketterle, MIT-Harvard Center for Ultracold Atoms & Nobel Laureate

Differentialgeometrie, Topologie und Physik

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Author: Mikio Nakahara

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3662453002

Category: Science

Page: 597

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Differentialgeometrie und Topologie sind wichtige Werkzeuge für die Theoretische Physik. Insbesondere finden sie Anwendung in den Gebieten der Astrophysik, der Teilchen- und Festkörperphysik. Das vorliegende beliebte Buch, das nun erstmals ins Deutsche übersetzt wurde, ist eine ideale Einführung für Masterstudenten und Forscher im Bereich der theoretischen und mathematischen Physik. - Im ersten Kapitel bietet das Buch einen Überblick über die Pfadintegralmethode und Eichtheorien. - Kapitel 2 beschäftigt sich mit den mathematischen Grundlagen von Abbildungen, Vektorräumen und der Topologie. - Die folgenden Kapitel beschäftigen sich mit fortgeschritteneren Konzepten der Geometrie und Topologie und diskutieren auch deren Anwendungen im Bereich der Flüssigkristalle, bei suprafluidem Helium, in der ART und der bosonischen Stringtheorie. - Daran anschließend findet eine Zusammenführung von Geometrie und Topologie statt: es geht um Faserbündel, characteristische Klassen und Indextheoreme (u.a. in Anwendung auf die supersymmetrische Quantenmechanik). - Die letzten beiden Kapitel widmen sich der spannendsten Anwendung von Geometrie und Topologie in der modernen Physik, nämlich den Eichfeldtheorien und der Analyse der Polakov'schen bosonischen Stringtheorie aus einer gemetrischen Perspektive. Mikio Nakahara studierte an der Universität Kyoto und am King’s in London Physik sowie klassische und Quantengravitationstheorie. Heute ist er Physikprofessor an der Kinki-Universität in Osaka (Japan), wo er u. a. über topologische Quantencomputer forscht. Diese Buch entstand aus einer Vorlesung, die er während Forschungsaufenthalten an der University of Sussex und an der Helsinki University of Sussex gehalten hat.

Spezielle Relativitätstheorie für Studienanfänger

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Author: Jürgen Freund

Publisher: vdf Hochschulverlag AG

ISBN: 3825228843

Category: Science

Page: 252

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Die Spezielle Relativitätstheorie ist nichts Schwieriges und Geheimnisvolles! Studienanfänger der Natur- und Technikwissenschaften können sie mit ihren Kenntnissen der Mathematik und der Physik in vollem Umfang und bis ins Detail verstehen, wenn sie sich die Mühe machen, sich durch dieses Lehrbuch durchzuarbeiten. Zahlreiche, z.T. auch kompliziertere Problemstellungen, bis hin zum Energie-Impuls-Vierervektor und zum elektromagnetischen Feld, werden ausführlich behandelt und zeigen dem Anfänger, wie relativistische Rechnungen anzupacken sind. Auch die bekannten Paradoxa und Paradoxien werden umfassend erklärt. Für den Wissenschaftler, der mit diesem Gebiet schon vertraut ist, ist dieses Lehrbuch wegen seiner umfangreichen Formelauflistungen nicht minder wertvoll. Kurz nach dem einhundertsten Jahrestag der Speziellen Relativitätstheorie liegt hiermit ein Kompendium vor, das dieses Teilgebiet der Physik entzaubert und in die elementare Grundlagenphysik einreiht.

Trapped Particles and Fundamental Physics

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Author: S.N. Atutov,R. Calabrese,L. Moi

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 9401004404

Category: Science

Page: 286

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Fundamental physics with trapped particles (ions, atoms or molecules) rep resents one of the most challenging and promising fields of investigation, with impressive results during this last decade. The use of both particle trapping and laser cooling techniques, together with traditional techniques of atomic physics, represents a powerlul tool of investigation for a wide range of fields. Experiments spanning very high resolution spectroscopy to Bose-Einstein condensation, tests of the Standard Model ofelectroweak interactions to precise mass measurements, detailed analysis of ~ decay to QED tests have been presented by leading scientists who reported the most recent results and discussed the perspectives in the different fields. During the ten working days of the School, 39 lecturers, 6 seminars and two poster sessions have been organized by offering to the attendants a.complete pic ture of the present research status about the new frontiers of atomic physics. L. Caneschi gave a general overview of the Standard Model of electroweak interac tions. He pointed out the achievements and the limits of validity of the model.

Physikalische Kinetik

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Author: Lew D Landau,Ewgeni M Lifschitz,Lev P. Pitaevskij

Publisher: N.A

ISBN: 9783808556245

Category:

Page: 480

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Supraleitung, Suprafluidität und Kondensate

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Author: James F Annett

Publisher: Oldenbourg Verlag

ISBN: 3486705407

Category: Science

Page: 252

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Das Buch behandelt drei physikalische Phänomene: die Bose-Einstein-Kondensation, Suprafluidität und Supraleitung, wobei es in die wesentlichen Konzepte und notwendigen mathematischen Formalismen schrittweise einführt.

Die Grundlagen der Quantenmechanik

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Author: Günther Ludwig

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 366211920X

Category: Mathematics

Page: 460

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Mehrere Gründe bewogen mich, den Plan zu einem Buch über Quantenmechanik zu entwerfen, obwohl es in der Literatur schon manche Darstellung dieses Gebietes gibt. Einmal traf man bei den Lernenden immer wieder auf die Auf fassung, daß die Quantentheorie nur ein Provisorium der theoretischen Physik sei, aber zumindest noch einer genaueren Begründung bedürfe, da sowohl der mathematische Formalismus nicht exakt fundiert sei als auch die physikalische Interpretion sehr "nach Gefühl" in jedem Einzelfall durchgeführt würde. Nachdem das Buch von J. v. NEu MANN, Mathematische Grundlagen der Quantenmechanik, vergriffen war, konnte man kaum ein entsprechendes Werk empfehlen, das im physikalischen Zusammenhang die mathematischen Grundlagen klar legt. In dem vorliegenden Buche ist die eigentiiche Quantenmechamk (also ohne Feldtheorie) in der Weise dargestellt, daß man sie als em mathematisch wohlbegründetes und in sich genauso widerspruchs freies und abgeschlossenes System erkennt, wie die klassische Punkt mechanik. So wie die Kräfte, d. h. so wie die HAMILTON-Funktwn, in der klassischen Mechanik gegeben sein müssen, so m der Quanten mechanik der HAMILTON-Üperator. Die Herleitung eines Ansatzes für den HAMILTON-Operator eines Problems aus anderen Gebieten der Physik wird deshalb hier nicht näher begründet. Neben dem Wunsch, die Quantenmechamk als ein in sich geschlos senes Gebiet darzustellen, bestand ein zweiter Grund für die Abfassung des Buches in der inneren Harmonie zwischen mathematischer und physikalischer Struktur. Je größer die abstrakte Schönheit einer Theo rie, desto größer auch ihr Wahrheitsgehalt. Die innere Harmonie m der Struktur der Materie zu erkennen, d. h.

Pushing the Frontiers of Atomic Physics

Proceedings of the XXI International Conference on Atomic Physics

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Author: N.A

Publisher: World Scientific

ISBN: 9814273007

Category: Science

Page: 372

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This unique book highlights the state of the art of the booming field of atomic physics in the early 21st century. It contains the majority of the invited papers from an ongoing series of conferences, held every two years, devoted to forefront research and fundamental studies in basic atomic physics, broadly defined. This conference, held at the University of Connecticut in July 2008, is part of a series of conferences, which began in 1968 and had its historical origins in the molecular beam conferences of the I. I. Rabi group. It provides an archival and up-to-date summary of current research on atoms and simple molecules as well as their interactions with each other and with external fields, including degenerate Bose and Fermi quantum gases and interactions involving ultrafast lasers, strong field control of X-ray processes, and nanoscale and mesoscopic quantum systems. The work of three recent Nobel Laureates in atomic physics is included, beginning with a lecture by Eric Cornell on OC When Is a Quantum Gas a Quantum Liquid?OCO. There are also papers by Laureates Steven Chu and Roy Glauber. The volume also contains the IUPAP Young Scientist Prize lecture by Cheng Chin on OC Exploring Universality of Few-Body Physics Based on Ultracold Atoms Near Feshbach ResonancesOCO.

Ludwig Boltzmann - Populäre Schriften

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Author: Ludwig Boltzmann

Publisher: SEVERUS Verlag

ISBN: 3863471601

Category: Physics

Page: 456

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Ludwig Boltzmann war ein osterreichischer Physiker und gilt als Begrunder der Entropieformel der mikrokanonischen Gesamtheit: S = kB ln ? Seine Popularen Schriften sind eine Zusammenstellung der eigenen Werke und Vortrage zur Physik, Mathematik und Philosophie sowie einiger Worte zu Kollegen seines Fachs. Boltzmanns Leitspruch: Bring vor, was wahr ist; schreib so, dass es klar ist und verficht's, bis es mit dir gar ist!" findet sich auch in seinen Schriften wieder. Seine klare Ausdrucksweise und anschauliche Erklarung physikalischer Phanomene machen dieses Werk trotz seines komplexen Inhalts zu einer ausserst lesenswerten Lekture

Frontiers

Twentieth Century Physics

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Author: Steve Adams

Publisher: CRC Press

ISBN: 9780203017180

Category: Science

Page: 532

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The revolution in twentieth century physics has changed the way we think about space, time and matter and our own place in the universe. It has offered answers to many of the big questions of existence, such as the ultimate nature of things and the how the universe came into being. It has undermined our belief in a Newtonian mechanistic universe and a deterministic future, posing questions about parallel universes, time-travel and the origin and end of everything. At the same time we have witnessed amazing attempts at unification so that physicists are able to contemplate the discovery of a single 'theory of everything' from which we could derive the masses and types of all particles and their interactions. This book tells the story of these discoveries and the people who made them, largely through the work of Nobel Prize winning physicists.

Exciton Polaritons in Microcavities

New Frontiers

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Author: Daniele Sanvitto,Vladislav Timofeev

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 3642241867

Category: Science

Page: 401

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In the past decade, there has been a burst of new and fascinating physics associated to the unique properties of two-dimensional exciton polaritons, their recent demonstration of condensation under non-equilibrium conditions and all the related quantum phenomena, which have stimulated extensive research work. This monograph summarizes the current state of the art of research on exciton polaritons in microcavities: their interactions, fast dynamics, spin-dependent phenomena, temporal and spatial coherence, condensation under non-equilibrium conditions, related collective quantum phenomena and most advanced applications. The monograph is written by the most active authors who have strongly contributed to the advances in this area. It is of great interests to both physicists approaching this subject for the first time, as well as a wide audience of experts in other disciplines who want to be updated on this fast moving field.

Über die spezielle und die allgemeine Relativitätstheorie (Gemeinverständlich)

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Author: Albert Einstein

Publisher: Vieweg+Teubner Verlag

ISBN: 9783322982728

Category: Science

Page: 94

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Dieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfängen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen für die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfügung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden müssen. Dieser Titel erschien in der Zeit vor 1945 und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben.

Äther und Relativitäts-Theorie

Rede Gehalten am 5. Mai 1920 an der Reichs-Universität zu Leiden

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Author: A. Einstein

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642507468

Category: Science

Page: N.A

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Dieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfängen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen für die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfügung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden müssen. Dieser Titel erschien in der Zeit vor 1945 und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben.

Quantenmechanik für Fortgeschrittene

QM II

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Author: Franz Schwabl

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3662096307

Category: Science

Page: 419

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Aufbauend auf der Quantenmechanik desselben Autors werden hier fortgeschrittene Themen behandelt: I Vielteilchensysteme, II Relativistische Wellengleichungen, III Relativistische Felder. Die in gewohnter Weise stringente mathematische Darstellung wird durch die Angabe aller Zwischenschritte, durch zahlreiche Anwendungsbeispiele im Text und Übungen ergänzt. Der Text legt insbesondere durch Darstellung der relativistischen Wellengleichungen und ihrer Symmetrieeigenschaften sowie der quantenfeldtheoretischen Grundlagen das Fundament für das weitere Studium von Festkörperphysik, Kern- und Elementarteilchenphysik.