Quantum Transport

Endlich! – möchte man ausrufen – ist dieses Buch erschienen, das eine umfassende Einführung in die Theorie des Quantentransports liefert. Die bisherigen Lehrbücher in diesem Gebiet (das damals noch als „mesoskopische Physik“ bezeichnet wurde) sind über zehn Jahre alt. Das Feld hat seitdem eine stürmische Entwicklung durchgemacht, die vor allem durch experimentelle Fort-schritte getrieben wurde und zu einer Fülle neuer Phänomene führte, z. B. Quantenrauschen, Kondo-Effekte und Quanteninformationsverarbeitung. Es gab bisher keine Monografie, die diese Effekte aus dem Blickwinkel des Quantentransports diskutiert. Da beide Autoren zu fast all diesen neuen Entwicklungen beigetragen haben, sind sie prädestiniert, diesen Einblick zu geben.

In ihrem rund 600 Seiten umfassenden Werk behandeln Nazarov und Blanter eine Vielzahl von Themen, die zum Verständnis der Quanteneigenschaften von elektronischem Transport notwendig sind. Das Buch ist gegliedert in die sechs Kapitel: Streuung, klassischer und semiklassischer Transport, Coulomb-Blockade, Unordnung und Interferenz, Quantenbits und Quantenpunkte, sowie Wechselwirkung, Relaxation und Dekohärenz. Verschiedene Themen, die auf den ersten Blick fehlen, wie z. B. eindimen-sionale Systeme, supraleitende Heterostrukturen oder Quantenpumpen, sind geschickt in andere Kapitel integriert. Ein Themenkomplex, den ich wirklich vermisse, sind die Quanten-Hall-Effekte. Hier hätte eine kurze Einführung in die Phänomenologie sowie die intuitive Beschreibung durch Randkanäle sicher einen Platz verdient. Die Autoren gehen auch nicht auf numerische Zu-gänge ein, was jedoch angesichts der sowieso vorhandenen Stoffmenge verständlich ist und in anderen Lehrbüchern zur Genüge abgedeckt ist.

Im Großen und Ganzen ist das Buch sehr gelungen und erfüllt seinen Zweck, einen umfassenden Überblick auf die wichtigsten Konzepte des Quantentransports zu liefern. Es ist als begleitende Lektüre für Spezialvorlesungen auf Master- oder Doktorandenniveau geeignet und bietet durch zahlreiche Übungsaufgaben und Kontrollfragen genug Möglichkeiten zur Überprüfung des Verständnisses des Stoffs. Wenn man etwas kritisieren möchte, so haben sich die Autoren – was die Herangehensweise und Auswahl einiger Themen angeht – für meinen Geschmack manchmal zu sehr an ihren eigenen Arbeiten orientiert. Auch fehlen die oft hilfreichen Zusammenfassungen an Abschnitts- oder Kapitelenden. Wie heutzutage üblich bieten die Autoren auf einer Webseite eine ständig aktualisierte Liste der Tippfehler sowie eine Möglichkeit, weitere Fehler zu melden.

Mit dem Buch wird eine lange bestehende Lücke gefüllt und ich bin überzeugt, dass es sich zu einem Standardwerk der Nanowissenschaften entwickeln wird.

Prof. Dr. Wolfgang Belzig, Theoretical Solid State Physics, University of Konstanz

Yu. V. Nazarov und Ya. M. Blanter: Quantum Transport: Introduction to Nanoscience

Cambridge University Press 2009, 590 S., geb., ISBN 9780521832465