Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

--- award19_gartner:start [2019/04/10 18:42]
hmb
+++ award19_gartner:start [2019/04/13 00:44]
hmb
@@ Line 24: / Line 24: @@
 \\
 \\
-Das Schwierige <html>&ndash;</html> aber daher auch umso Interessantere <html>&ndash;</html> dabei ist, dass sich in diesen Systemen Milliarden von einzelnen Teilchen gegenseitig beeinflussen. Selbst wenn die Eigenschaften einzelner Atome oder Atompaare heutzutage oft schon sehr genau berechnet werden können, ist es schon alleine aufgrund dieser //riesigen// Anzahl eine große Herausforderung, das kollektive Verhalten von wechselwirkenden Teilchen korrekt vorherzusagen. Denn ähnlich wie ZuschauerInnen bei einem Konzert verhält sich die Menge anders, als wären die Einzelpersonen alleine anwesend. Bereits in der klassischen Physik ist (wie wir alle vom Wetter wissen) eine fehlerfreie Prognose unmöglich, im Rahmen der Quantentheorie treten zusätzliche Schwierigkeiten auf.
+Das Schwierige <html>&ndash;</html> aber daher auch umso Interessantere <html>&ndash;</html> dabei ist, dass sich in diesen Systemen Zehntausende von einzelnen Teilchen gegenseitig beeinflussen. Selbst wenn die Eigenschaften einzelner Atome oder Atompaare heutzutage oft schon sehr genau berechnet werden können, ist es schon alleine aufgrund dieser //riesigen// Anzahl eine große Herausforderung, das kollektive Verhalten von wechselwirkenden Teilchen korrekt vorherzusagen. Denn ähnlich wie ZuschauerInnen bei einem Konzert verhält sich die Menge anders, als wären die Einzelpersonen alleine anwesend. Bereits in der klassischen Physik ist (wie wir alle vom Wetter wissen) eine fehlerfreie Prognose unmöglich, im Rahmen der Quantentheorie treten zusätzliche Schwierigkeiten auf.
 \\
 \\
@@ Line 34: / Line 34: @@
 \\
 \\
-Aktuell mega-spannend wird es, wenn sich die Wechselwirkung (also die Kraft) zwischen den einzelnen Teilchen plötzlich ändert: man spricht von einem "quantum-quench". Analog zu einem Menschen, unter dem plötzlich eine Brücke einbricht, gerät auch eine Quantenflüssigkeit völlig aus dem Gleichgewicht, wenn man die Rahmenbedingungen oder die wirkenden Kräfte sehr rasch ändert. Für Nicht-Gleichgewichtszustände stecken aber die bekannten Simulationsmethoden noch in den Kinderschuhen und müssen völlig neu entwickelt werden. Ein solches Programm zu entwickeln war die Aufgabenstellung meiner Masterarbeit, deren besonderer Reiz gerade in der Verknüpfung zwischen aktuellen physikalischen Fragestellungen und der Programmierung von hochperformanter Simulationssoftware liegt.
+Aktuell mega-spannend wird es, wenn sich die Wechselwirkung (also die Kraft) zwischen den einzelnen Teilchen plötzlich ändert: man spricht von einem "quantum-quench". Analog zu einem Menschen, unter dem plötzlich eine Brücke einbricht, gerät auch eine Quantenflüssigkeit völlig aus dem Gleichgewicht, wenn man die Rahmenbedingungen oder die wirkenden Kräfte sehr rasch ändert. Für Nicht-Gleichgewichtszustände stecken aber die bekannten Simulationsmethoden noch in den Kinderschuhen und müssen völlig neu erarbeitet werden. Ein solches Programm zu entwickeln war die Aufgabenstellung meiner Masterarbeit, deren besonderer Reiz gerade in der Verknüpfung zwischen aktuellen physikalischen Fragestellungen und der Programmierung von hochperformanter Simulationssoftware liegt.
 Bekanntlich erfordern sinnvolle statistische Ergebnisse hinreichend große Datenmengen (zu kleine Stichproben erlauben keine präzisen Folgerungen).  Daher sind MC Simulationen äußerst rechenaufwendig. Ich habe einen Code entworfen, der an den Supercomputern der JKU ([[https://help.jku.at/im/server/wissenschaftliches-rechnen#mach2|Mach2]] und Zusie) ausgeführt werden kann. Wird das Programm gestartet, lösen gleichzeitig hunderte von Prozessoren über Stunden oder auch Tage hinweg die Rechenaufgaben, und können somit die Eigenschaften der Vielteilchensysteme berechnen. Eine wichtiges Beispiel ist hierbei die "radiale Dichtefunktion", welche die lokale Dichte eines quantenmechanischen Flüssigkeitstropfen in Abhängigkeit der Entfernung zu einem Teilchen im Tropfenmittelpunkt angibt.