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This book addresses electron spin-qubit based quantum computing and quantum information processing with a strong focus on the background and applications to EPR/ESR techniques and spectroscopy. It explores a broad spectrum of topics including quantum computing, information processing, quantum effects in electron-nuclear coupled molecular spin systems, adiabatic quantum computing, heat bath algorithmic cooling with spins, and gateway schemes of quantum control for spin networks to NMR quantum information. The organization of the book places emphasis on relevant molecular qubit spectroscopy. These revolutionary concepts have never before been included in a comprehensive volume that covers theory, physical basis, technological basis, applications, and new advances in this emerging field. This book is an ideal resource for students and researchers in the fields of EPR/ESR, NMR and quantum computing. This book also: • Explores methods of harnessing quantum effects in electron-nuclear coupled molecular spin systems • Expertly discusses applications of optimal control theory in quantum computing • Broadens readers’ understanding of NMR quantum information processing.

Biomedical engineering. --- Medicine. --- Quantum computers. --- Spintronics. --- Biomedical Engineering and Bioengineering. --- Biomedicine, general. --- Quantum Information Technology, Spintronics.

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Dieses Buch stellt die elementaren mathematischen Aspekte in der Quanteninformatik im strikten Formalismus der Mathematik dar. Dem Leser wird zunächst das erforderliche mathematische Grundwissen bereit gestellt. Mit diesem Instrumentarium werden dann die Grundsätzen der Quantenmechanik formuliert und die für die Quanteninformatik relevanten Aspekte erläutert. Mehrteilchensysteme werden zusammen mit der Verschränkung ebenso wie Quantengatter und Schaltkreise ausführlich behandelt. Die kontra-intuitiven Aspekte der Verschränkung wie das Einstein-Podolski-Rosen (EPR) Paradoxon und die Bellsche Ungleichung sowie Anwendungen (z.B. Teleportation, Quantenkryptografie, Faktorisierungs- und Such-Algorithmen) werden detailliert formuliert und vorgestellt. Eine Vielzahl von Aufgaben, deren Lösungen im Anhang dargeboten werden, gibt dem Leser Gelegenheit sein Verständnis zu überprüfen und zu vertiefen. Der Text kann als Lehrbuch für eine Vorlesung „Einführung in die Quanteninformatik“ im Physik-, Mathematik- oder Informatik-Studium oder als Zusatz-Lehrbuch für Abschnitte in den Vorlesungen „Mathematik für Physiker“ und „Angewandte Mathematik“ genutzt werden. Dabei geht insbesondere ein, dass die hier dargebotene Mathematik für die grundlegenden Aspekte der Quanteninformatik von Studenten der Physik, Mathematik, Informatik ab etwa dem 3. Semester oder mathematisch vergleichbar Vorgebildeter gemeistert werden kann. Da im Buch alle notwendigen Begriffe definiert und alle Sätze bewiesen werden, kann es auch alleinstehend gelesen werden und ist zum Selbststudium geeignet. Nach erfolgreicher Lektüre wird der Leser in der Lage sein, wissenschaftliche Artikel zur Quanteninformatik zu meistern. Der Autor Wolfgang Scherer forschte und lehrte in den USA und Deutschland bevor er sich in London niederließ, wo er derzeit im Risikomanagement eines Finanzinstituts arbeitet. Unter anderem interessiert er sich für geometrische Methoden in der mathematische Physik, Grundfragen der Quantenmechanik, Mathematikbegeisterung bei Kindern sowie Zweiräder mit und ohne Motor.

Quantum computers. --- Spintronics. --- Quantum physics. --- Quantum Computing. --- Quantum Information Technology, Spintronics. --- Quantum Physics.

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Theoretische Physik 2. Nichtrelativistische Quantentheorie ist der zweite von fünf Bänden zur Theoretischen Physik von Professor Scheck. Der Zyklus Theoretische Physik umfasst: Band 1: Mechanik. Von den Newton‘schen Gesetzen zum deterministischen Chaos Band 2: Nichtrelativistische Quantentheorie  ̶  Vom Wasserstoffatom zu den Vielteilchensystemen Band 3: Klassische Feldtheorie  ̶  Von der Elektrodynamik zu den Eichtheorien Band 4: Quantisierte Felder  ̶  Von den Symmetrien zur Quantenelektrodynamik Band 5: Theorie der Wärme  ̶  Von den Hauptsätzen der Thermodynamik zur Quantenstatistik Das Lehrbuch vermittelt eine moderne Theoretische Physik in stringenter Darstellung. Aufgaben und Lösungshinweise oder exemplarische, vollständige Lösungen helfen bei der Erarbeitung des Stoffes. Für die neue Auflage wurde das Buch überarbeitet und ergänzt. Autor Prof. Dr. Florian Scheck ist Emeritus der Universität Mainz.

Quantum physics. --- Quantum computers. --- Spintronics. --- Quantum Physics. --- Quantum Information Technology, Spintronics.

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Der beliebte Grundkurs Theoretische Physik deckt in sieben Bänden alle für das Diplom maßgeblichen Gebiete ab. Jeder Band vermittelt gut durchdacht das im jeweiligen Semester nötige theoretische-physikalische Rüstzeug. Zahlreiche Übungsaufgaben mit ausführlichen Lösungen dienen der Vertiefung des Stoffes. Der erste Teil des fünften Bandes beginnt mit einer induktiven Begründung der Quantenmechanik, um dann, nach einer Untersuchung und Zusammenstellung der formalen Grundlagen der Quantenmechanik, an einfachen Modellsystemen die neuen Konzepte und Begriffsbildungen zu illustrieren. Die vorliegende neue Auflage wurde grundlegend überarbeitet und ergänzt. Die inzwischen bewährte zweifarbige Darstellung ermöglicht einen sehr übersichtlichen und schnellen Zugriff auf den Lehrstoff.

Quantum physics. --- Quantum computers. --- Spintronics. --- Quantum Physics. --- Quantum Information Technology, Spintronics.

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Der Grundkurs Theoretische Physik in 5 in sich abgeschlossenen Bänden basiert auf langjährig erprobten Vorlesungen, in denen die Aufbereitung der theoretisch-physikalischen Grundlagen in enger Form mit dem entsprechenden Stoff aus der Mathematik verknüpft wird. Interaktive, Web-basierte Aufgaben in html mit Applets helfen den Studierenden bei der Vertiefung des Stoffes: 1 Theoretische Mechanik 2 Elektrodynamik und Relativitätstheorie 3 Quantenmechanik I 4 Quantenmechanik II 5 Thermodynamik und Statistische Physik. In diesem Band werden die erforderlichen Grundlagen der Quantenmechanik erarbeitet. Einführende Themen sind: Grundexperimente zur Quantenmechanik, einfache Quantisierungsmethoden, Materiewellen. Mit der Aufstellung der Schrödingergleichung und der Einführung des Operatorkalküls ist der Weg zu dem ersten Kernstück, der Diskussion und der Lösung der Schrödingergleichung für Einteilchensysteme, offen. Die dort diskutierten Beispiele dienen als Anschaungsmaterial für die Erarbeitung der formalen Darstellungstheorie der Quantenmechanik. Drei Themenbereiche runden diese Einführung in die Quantenmechanik ab: Störungstheorie, Spin- und Drehimpulsfragen und ein erster Blick auf Vielteilchenprobleme anhand von Coulombsystemen wie Atome, Moleküle und Festkörper.

Quantum computers. --- Spintronics. --- Quantum physics. --- Quantum Information Technology, Spintronics. --- Quantum Physics.