Universität Stuttgart
Permanent URI for this communityhttps://elib.uni-stuttgart.de/handle/11682/1
Browse
9 results
Search Results
Item Open Access Quantum algorithms and quantum machine learning for differential equations(2023) Schillo, NiclasThe fast and accurate solution of differential equations is a highly researched topic. Classical methods are able to solve very large systems, however, this can require highperformance computers and very long computational times. Since quantum computers promise significant advantages over classical computers, quantum algorithms for the solution of differential equations have received a lot of attention. Particularly interesting are algorithms that are relevant in the current Noisy-Intermediate-Scale-Quantum (NISQ) era, characterized by small and error-prone systems. In this context, promising candidates are variational quantum algorithms which are hybrid quantumclassical algorithms where only a part of the algorithm is executed on the quantum computer. Thus, they typically require fewer qubits and qubit gates and can tolerate the errors stemming from an imperfect quantum computer. One important example of variational quantum algorithms is the so-called quantum circuit learning (QCL) algorithm, which can be used to approximate functions. Here, an ansatz function is formed with a data encoding layer, subsequently transformed by a shallow parameterized circuit and finally the measurement of an expectation value defines the function value. In this thesis, this method is investigated in great detail, developing new and improved circuit designs and comparing their usefulness in approximating different functions. The method is also tested on a real quantum computer, which has not been reported in literature yet. For this purpose, the algorithm is executed on the superconducting quantum computer IBM Quantum System One in Ehningen to investigate its applicability in the NISQ era. The concept of QCL can be combined with the parameter shift rule to determine derivatives. This enables the solution of nonlinear differential equations. This procedure is subjected to thorough testing across a multitude of differential equations while being compared to other quantum algorithms for solving differential equations. The strengths of this algorithm are shown but also the weaknesses are analyzed. Going beyond the current state of research, the method is extended to solve coupled differential equations with a single circuit, significantly reducing the computational effort. Lastly, a differential equation is successfully solved on the quantum computer IBM Quantum System One in Ehningen.Item Open Access Optische Phänomene in Natur und Alltag(2018) Haist, TobiasDieses eBook soll Ihnen helfen, optische Phänomene in Natur und Alltag zu sehen und diese zu verstehen. Es ist als Begleitung (Skript) zur Vorlesung "Optische Phänomene" am Institut für Technische Optik der Universität Stuttgart entstanden. Hauptzielgruppe sind daher Studenten der Physik, des Maschinenbaus und des Studium Generale.Item Open Access Fluid membranes - theory of vesicle conformations(Jülich : Forschungszentrum Jülich GmbH, Zentralbibliothek, 1994) Seifert, UdoThe theory of conformations of fluid membranes and vesicles presented in this treatise started from a continuum description based on two relevant degrees of freedom: the local shape, and the local density difference in the two monolayers. Energy minimization, taking into account the geometrical constraints, yields a variety of shapes of various topologies. These shapes are arranged into phase diagrams which separate phases of different symmetry. For vesicles of higher genus, this approach culminates in the prediction of conformal diffusion which amounts to a one-fold continuous degeneracy of the ground state. For bound vesicles and vesicles consisting of two components, an additional energy enters the minimization, which leads to the prediction of a curvature-driven adhesion transition and curvature-induced lateral phase segregation, respectively.Item Open Access Untersuchungen zum Mechanismus und zur Modellierung elektrooptischer Schaltvorgänge in ferroelektrischen Flüssigkristallphasen(1992) Gießelmann, FrankGegenstand der vorliegenden Arbeit sind Studien zur Beschreibung der Dynamik und des Mechanismus elektrooptischer Schaltvorgänge in der S*c Phase niedermolekularer und polymerer Flüssigkristalle. Die Thematik wurde durch kombinierte Anwendung von Meß- und Simulationsverfahren bearbeitet. Ausgehend von Messungen der Direktortrajektorien in S*c Phasen während des elektrooptischen Schaltvorgangs liefern die Ergebnisse dieser Arbeit über eine direkte experimentelle Bestätigung bisheriger mechanistischer Vorstellungen hinaus weitere, qualitativ neue Aspekte zum Schaltmechanismus von S*c Phasen. Diese betreffen eine reversible Schichtbewegung in Chevron-Strukturen und den Einfluß konformativer Wechselwirkungen auf den Schaltvorgang bei Seitengruppenpolymeren. Das entwickelte Simulationsverfahren ermöglicht eine realistische und konsistente Beschreibung des elektrooptischen Verhaltens der untersuchten Systeme. Darüberhinaus ermöglicht es eine simultane Bestimmung relevanter Materialkonstanten und liefert technisch wichtige Kenngrößen der Schaltcharakteristik.Item Open Access Optische Phänomene in Natur und Alltag(2007) Haist, TobiasDieses eBook soll Ihnen helfen, optische Phänomene in Natur und Alltag zu sehen und diese zu verstehen. Aus dem Inhalt: Fata Morgana, Sonnenverformung, Regenbogen, Heiligenschein, Seifenblasen, Glorien, Irisierung, Speckles, optische Effekte am Auge, optische Täuschungen, Moires, Perspektiven, Mach Effekt, Airlight, Oppositionseffekt, Halos, Schatteneffekte, Polarisationseffekte, Beugung, Nebelbögen, Schatteneffekte, Farbe , Streuung, Sonnenuntergang, blauer Himmel, Purpurlicht, Alpenglühen, Venusgürtel, Nebensonnen, Lichtsäulen, Wolken, Bildanhebung, Mirages, Luftspiegelungen, Retroreflexion, rote Augen, Lichtkreuze, Bravaisbogen, Umfüllaufgaben, dreidimensionales Sehen, Doppelbrechung, Auflösung, Korona, irisierende Wolken, Granulation (Speckles), Kerze, Blitze, Glühbirnen, Neonröhren, Kugelblitze, Irrlichter, Feuerwerkskörper, Fluoreszenz, Phoshoreszenz, Biolumineszenz, Thompson Effekt, Pulfrich Effekt, Mondillusion, Mehrdeutigkeit, Kantendetektion, laterale Inhibition, Ouchi Illusion, Antigravitationshügel, simultaner Helligkeitskontrast, Zöllner Illusion, Müller-Lyer Illusion, Hering TäuschungItem Open Access Formen und Kräfte : ein mathematisch-physikalischer Gang zur Kunst auf dem Campus Vaihingen(Stuttgart : Fakultät 8 - Mathematik und Physik, Universität Stuttgart, 2022) Stroppel, Markus; Scheffler, Marc; Engstler, Katja Stefanie; Engstler, Katja Stefanie (Konzept und Gestaltung)Der Rundgang erläutert und interpretiert einzelne Objekte und künstlerische Elemente der Lernstraße auf dem Campus Vaihingen aus mathematischer und physikalischer Sicht für die interessierte Allgemeinheit, aber auch für Schülerinnen und Schüler und für Studierende.Item Open Access Optische Phänomene in Natur und Alltag(2009) Haist, TobiasDieses eBook soll Ihnen helfen, optische Phänomene in Natur und Alltag zu sehen und diese zu verstehen. Es ist als Begleitung (Skript) zur Vorlesung Optische Phänomene'' am Institut für Technische Optik der Universität Stuttgart entstanden. Hauptzielgruppe sind daher Studenten der Physik, des Maschinenbaus und des Studium Generales. Aus dem Inhalt: Fata Morgana, Sonnenverformung, Regenbogen, Heiligenschein, Seifenblasen, Glorien, Irisierung, Speckles, optische Effekte am Auge, optische Täuschungen, Moires, Perspektiven, Mach Effekt, Airlight, Oppositionseffekt, Halos, Schatteneffekte, Polarisationseffekte, Beugung, Nebelbögen, Schatteneffekte, Farbe , Streuung, Sonnenuntergang, blauer Himmel, Purpurlicht, Alpenglühen, Venusgürtel, Nebensonnen, Lichtsäulen, Wolken, Bildanhebung, Mirages, Luftspiegelungen, Fata Morgana, Retroreflexion, rote Augen, Seifenblasen, Interferenz, Beugung, Lichtkreuze, Bravaisbogen, Umfüllaufgaben, dreidimensionales Sehen, Polarisation, Doppelbrechung, Auflösung, Korona, Glorie, irisierende Wolken, Granulation (Speckles), Kerze, Blitze, Glühbirnen, Neonröhren, Kugelblitze, Irrlichter, Feuerwerkskörper, Fluoreszenz, Phoshoreszenz, Biolumineszenz, Thompson Effekt, Pulfrich Effekt, Mondillusion, Mehrdeutigkeit, Kantendetektion, laterale Inhibition, Ouchi Illusion, Antigravitationshügel, simultaner Helligkeitskontrast, Zöllner Illusion, Müller-Lyer Illusion, Hering TäuschungItem Open Access Körperschallenergie : Grundlagen zur Berechnung von Energiedichten und Intensitäten(1994) Maysenhölder, WaldemarDie Theorie der Körperschallenergie steuert daher nicht nur Wesentliches zum physikalischen Verständnis von Körperschallproblemen bei, sondern stellt auch ein unverzichtbares Werkzeug zur Entwicklung von Intensitätsmeßverfahren dar. Was in fluiden Medien durch Messung allein erledigt werden kann, erfordert in festen Körpern ein sorgfältig abgestimmtes Zusammenspiel von Messung und Rechnung. Von einer Analyse der Körperschallenergie verspricht man sich letzten Endes wesentliche Fortschritte auf allen Gebieten der Lärmbekämpfung, bei denen Körperschall eine Rolle spielt. Die vorliegende Monografie möge dazu beitragen, daß davon etwas wahr wird. Sie führt, ausgehend von den einfachen Grundlagen, bis an den aktuellen Stand des Wissens heran und sollte sowohl für Forschung und Entwicklung als auch für die Lehre von Nutzen sein. (Grundkenntnisse der Elastodynamik erleichtern den Einstieg.)Item Open Access SOFIA - Mission infrarotes Universum(Stuttgart : Universität Stuttgart, Institut für Raumfahrtsysteme, 2025) Krabbe, Alfred; Mehlert, Dörte; Wolf, JürgenWarum haben die NASA und das DLR - die amerikanische und deutsche Raumfahrtagentur - eine fliegende Sternwarte betrieben? Mit welchen Tricks haben Ingenieure und Ingenieurinnen das Teleskop des Stratosphären Observatoriums Für Infrarot Astronomie (SOFIA) stabilisiert? Was ist am infraroten Universum so interessant? Wozu hatte die Universität Stuttgart eine Außenstelle in Kalifornien? Welche Rolle spielte die deutsche Wiedervereinigung während der Entwicklungsphase? Diese und viele weitere Fragen rund um die fliegende Sternwarte SOFIA beantwortet dieses von Insidern geschriebene Buch in Bildern und Texten. Lassen Sie sich auf einen Forschungsflug an Bord des einzigartigen Observatoriums mitnehmen, gewinnen Sie einen Überblick über die wissenschaftlichen Erkenntnisse des Observatoriums und fragen Sie: Wie könnte das nächste Stratosphären-Observatorium für Infrarot-Astronomie aussehen? In diesem Buch finden Sie alles, was Sie schon immer über SOFIA wissen wollten.