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Übung: Numerische Methoden der Vielteilchenphysik - Details
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Allgemeine Informationen

Veranstaltungsname Übung: Numerische Methoden der Vielteilchenphysik
Veranstaltungsnummer 12711
Semester SS 2020
Aktuelle Anzahl der Teilnehmenden 14
Heimat-Einrichtung MNF/Institut für Physik (IfPH)
beteiligte Einrichtungen Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät (MNF), MNF/IfPH/Starkfeld-Nanophysik, MNF/IfPH/Theoretische Physik: Quantentheorie von Vielteilchensystemen
Veranstaltungstyp Übung in der Kategorie Lehre
Erster Termin Mittwoch, 08.04.2020 09:00 - 11:00

Themen

Getting ready with BBB, Instructions for Homework, Numerics: Floats & Errors, (Gruppe 1), (Gruppe 1), (Gruppe 1), (Gruppe 1), (Gruppe 1), Getting ready with BBB, Instructions for Homework, Numerics: Floats & Errors, Convergence of rootfinding algorithims,, Homework preparation: WKB quantization rule, Solving simple man's model -> structuring nested algorithims by use of function handles

Räume und Zeiten

Keine Raumangabe
Mittwoch: 09:00 - 11:00, zweiwöchentlich(6x)

Kommentar/Beschreibung

Numerische Hilfsmittel: Nullstellenbestimmung, numerische Integration, finite Differenzen, Extrapolation numerischer Operatoren, Lösungsverfahren für gewöhnliche und partielle Differentialgleichungen (Spektralzerlegung, explizite und implizite Propagationsverfahren, iterative Lösungsmethoden, Konvergenz/ Stabilitätsanalyse)

Numerische Methoden: Optimierungsmethoden (Ising-Modell, „simulated
annealing“), stochastische Modelle („random walk“, Diffusion, Mastergleichungen), Matrixinversion und Eigenwerte (Moden, Schrödinger-Gleichung, Bandstruktur), partielle Differentialgleichungen (Anfangs- und Randwertprobleme, zeitabhängige Schrödinger-Gleichung, Charakteristiken, Mehrgittermethoden), Vielteilchensimulationen (Dichtefunktionaltheorie, „particle-in-cell“-Methode, (Quanten-)Molekulardynamik)

Vielteilchenphysik: Streuprobleme, WKB-Näherung, Dichtematrix, kinetische Theorie, Dichtefunktionaltheorie, Kohn-Sham-Gleichungen, Lokale-Dichte- Näherung, Gradientenentwicklung, Austausch- und Korrelationsfunktionale, elektronische Struktur von Vielteilchensystemen, zeitabhängige Dichtefunktionaltheorie





Numerical tools: root finding, numerical integration, finite differences, extrapolation of numerical operators, solution of ordinary and partial differential equations (spectral methods, explicit and implicit propagators, iterative methods, convergence and stability analysis)

Numerical methods: optimization (Ising model, simulated annealing), stochastic processes (random walk, diffusion, master equations), matrix inversion and eigenvalues (modes, Schrödinger equation, band structure), partial differential equations (initial values and boundary value problems, time-dependent Schrödinger equation, characteristics, multigrid methods), many particle simulation methods (density-functional theory, particle-in-cell, quantum/classical molecular dynamics)

Many-particle physics: scattering theory, WKB methods, density matrix, kinetic theory, density functional theory, Kohn-Sham equations, local-density approximation, gradient expansion, exchange and correlation functionals, electronic structure of many-particle systems, time-dependent density-functional theory

Anmeldemodus

Die Anmeldung ist verbindlich, Teilnehmende können sich nicht selbst austragen.