Billardspiel mit Mikrowellen, Experimente zum Quantenchaos

Flache Mikrowellenresonatoren - sogenannte Billards - sind besonders geeignet, das quantenmechanische Verhalten klassischer chaotischer Systeme zu untersuchen. Mit supraleitenden Resonatoren höchster Güte gelingt es dabei erstmals, Eigenmodenspektren und Eigenfunktionen vollständig zu bestimmen und deren statistische Eigenschaften festzustellen. Anhand verschieden geformter zwei- und dreidimensionaler Billards (Stadion, Hyperbel, Kreis, Sinai, ...) werden Modellsysteme unterschiedlicher Chaotizität vorgestellt. Neben dem zentralen Punkt der periodischen Bahnen und deren Behandlung in semiklassischer Näherung wird auch die chaotische Streuung von Mikrowellen und deren S-Matrix Dynamik diskutiert.