
Prof. Dr. Kathy Lüdge
Fachgebietsleiterin
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Dagmar Böhme
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Technische Universität Ilmenau
Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften
Institut für Physik
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Dagmar Böhme
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Technische Universität Ilmenau
Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften
Institut für Physik
Fachgebiet Theoretische Physik 2
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98684 Ilmenau
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98693 Ilmenau
Wir untersuchen dynamische Instabilitäten, die durch optische Rückkopplung, optische Injektion oder Modenkopplung in Lasern entstehen. Die Ladungsträgerdynamik im Verstärkermaterial (z.B. Halbleiter-Nanostrukturen) spielt dabei eine zentrale Rolle. Ein weiteres Forschungsthema betrifft die Frage, inwieweit diese optischen Systeme für Hardware-basiertes maschinelles Lernen eingesetzt werden können. Wir verwenden numerische Methoden zur Lösung von gekoppelten Differentialgleichungen sowie analytische Methoden der Nichtlineare Dynamik für die Bifurkationsanalyse.
Reservoir Computing ist eine leicht in Hardware realisierbare Methode des maschinellen Lernens und wird in der Arbeitsgruppe intensiv untersucht. Im von der Carl-Zeiss Stiftung geförderten Projekt NeurosensEarNeuromorphe akustische Sensorik für leistungsfähige Hörgeräte von morgen untersuchen wir micro-mechanische Resonatoren als InSensor Reservoir Computer.“
Kathy Lüdge2026
2025
Dynamics Days 2025 Thessaloniki, Juli 2025
Theoretische Physik 2 - Kathy LüdgeOwen‐Newns, D., Robertson, J., Donati, G., Al‐Taai, Q., Figueiredo, J., Wasige, E., Lüdge, K., Romeira, B., Hurtado, A.
“Neuromorphic Photonic Processing and Memory With Spiking Resonant Tunneling Diode Neurons and Neural Networks”
Adv. Intell. Syst. 8, e202500800 (2026)
Amann, A., Lüdge, K., Parlitz, U., Small, M.
“Nonlinear dynamics of reservoir computing: Theory, realization, and application”
Chaos 36, 060402 (2026)
Čindrak, S. Jaurigue, L. Lüdge, K.
Engineering quantum reservoirs through Krylov complexity, expressivity, and observability
Phys. Rev. Research 7, 043190 , 2025
Jaurigue, L. C. and Lüdge, K.
Influence of noise-induced modulations on the timing stability of passively mode-locked semiconductor laser subject to optical feedback
ANZIAM J. 67, e22, 2025
Dong, H.; Jaurigue, L. C.; Lüdge, K.
Time-Multiplexed Reservoir Computing with Quantum-Dot Lasers: Impact of Charge-Carrier Scattering Timescale,
Phys. Status Solidi RRL 2025, 2400433, 2025
Jaurigue, J.; Robertson, J.; Hurtado, A.; Jaurigue, L.; Lüdge, K.
Post-processing methods for delay embedding and feature scaling of reservoir computers
In: Communications engineering, vol. 4,10, 2025
Das Fachgebiet Theoretische Physik II bietet zusammen mit den Fachgebieten Theoretische Physik I und Theoretische Festkörperphysik Lehrveranstaltungen im Rahmen des Studiengangs Technische Physik an. Dies sind neben zahlreichen fakultativen Vorlesungen und Seminaren die vier Bachelor-Module:
Theoretische Physik 1: Mechanik
Theoretische Physik 2: Quantenmechanik
Theoretische Physik 3: Elektrodynamik
Theoretische Physik 4: Statistische Physik/Thermodynamik
sowie die Master-Module:
Fortgeschrittene Theoretische Physik 1 und 2 (Pflichtmodule)
Vertiefungsmodul Theoretische Physik