Visual representations are key to overcome the abstract mathematical description of quantum physics. This thesis introduces a novel phase-space representation of qubit systems, the BEADS representation, which can be used for research and education. Furthermore, geometric relations between visualizations of spectroscopic transitions and Lorentzian line shapes in Fourier-transform spectroscopy are discussed and a software framework for the development of educational content for nuclear magnetic resonance spectroscopy is presented.
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Visual representations are key to overcome the abstract mathematical description of quantum physics. This thesis introduces a novel phase-space representation of qubit systems, the BEADS representation, which can be used for research and education. Furthermore, geometric relations between visualizations of spectroscopic transitions and Lorentzian line shapes in Fourier-transform spectroscopy are discussed and a software framework for the development of educational content for nuclear magnetic re...
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Translated abstract:
Visuelle Darstellungen bieten eine leicht zugängliche Alternative zur abstrakten mathematischen Beschreibung der Quantenphysik. In dieser Arbeit wird eine neuartige Phasenraumdarstellung von Qubit-Systemen, die BEADS-Darstellung, eingeführt, welche in Forschung und Lehre eingesetzt werden kann. Darüber hinaus werden geometrische Beziehungen zwischen Visualisierungen von spektroskopischen Übergängen und Lorentzlinien in der Fourier-Transformations-Spektroskopie diskutiert und ein Software-Framework für die Entwicklung von Lehrinhalten für die Kernspinresonanzspektroskopie vorgestellt.
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Visuelle Darstellungen bieten eine leicht zugängliche Alternative zur abstrakten mathematischen Beschreibung der Quantenphysik. In dieser Arbeit wird eine neuartige Phasenraumdarstellung von Qubit-Systemen, die BEADS-Darstellung, eingeführt, welche in Forschung und Lehre eingesetzt werden kann. Darüber hinaus werden geometrische Beziehungen zwischen Visualisierungen von spektroskopischen Übergängen und Lorentzlinien in der Fourier-Transformations-Spektroskopie diskutiert und ein Software-Framewo...
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