TD-2RDM für Attosekunden-Korrelations-Dynamik

Der derzeitige technologische Fortschritt nutzt in zunehmendem Maße die Gesetze der Quantenmechanik aus. Die Eigenschaften zukünftiger Quantenmaterialien und Quantentechnologien werden von den fundamentalen Eigenschaften der Quantenphysik bestimmt werden. Zeitabhängige Systeme jenseits von Gleichgewicht spielen bei dieser Entwicklung eine immer größer werdende Rolle. Ultraschnelle Laser machen es möglich Atome, Moleküle und Nanostrukturen zu Zuständen mit neuen faszinierende Eigenschaften zu treiben. Wir kennen die fundamentale Gleichung der Quantenmechanik, die Schrödinger Gleichung, seit über 100 Jahren. Allerdings ist es praktisch unmöglich exakte Lösungen der Schrödinger Gleichung für Systeme mit vielen Teilchen zu bestimmen. Solche Lösungen werden jedoch benötigt, wenn man zuverlässige Vorhersagen über die Dynamik von Quantensystemen machen will. Das Ziel dieses Projekts ist es, eine neue Strategie zu entwickeln die Schrödinger Gleichung für getriebene Quantensysteme bestehend aus vielen Teilchen hinreichend genau zu lösen. Unser Ansatz ist es, auf die Bestimmung der notorisch komplexen Wellenfunktion, die von allen Teilchen abhängt, komplett zu verzichten. Stattdessen werden wir uns auf ein drastisch einfacheres Objekt fokussieren, nämlich die reduzierte Dichtematrix, die nur von zwei statt von allen Teilchen abhängt. Hinreichend genaue Lösungen der Schrödinger Gleichung für diese sogenannte Zweiteilchendichtematrix zu finden, die aber die wesentlichen Informationen über das ursprüngliche Vielteilchenproblem enthalten, ist dabei unser zentrales Ziel. Fortschritte in diese Richtung würden zahlreiche neue Anwendungen auf technologisch relevante getriebene Quantensysteme ermöglichen.