Ergodizität in stochastischen Modellen für anomale Diffusion

Anomale Diffusion, welche sich durch eine Abweichung von den mathematischen Gesetzmäßigkeiten der normalen Diffusion auszeichnet, ist ein häufig in der Natur beobachteter Prozess. Konkrete Beispiele sind der Ladungsträgertransport in amorphen Halbleitern, Diffusion in lebenden Zellen sowie die Ausbreitung von Partikeln in turbulenten Strömungen. Obwohl anomale Diffusion schon seit einigen Jahrzehnten in den Fokus der wissenschaftlichen Untersuchungen gerückt ist, wurde erst in den ungefähr letzten 10 Jahren realisiert, dass insbesondere bestimmte subdiffusive Prozesse ein nicht ergodisches Verhalten besitzen können. Jedoch auch Superdiffusion kann eine Abweichung von statistischen Größen, welche aus einem Ensemblemittel gewonnen werden, im Vergleich zu den entsprechenden zeitgemittelten Größen aufweisen. Der Vortrag widmet sich der Untersuchung einfacher stochastischer Modelle, welche anomale Diffusion liefern. Konkret werden die fraktionale Brownsche Bewegung, subdiffusive Continuous-Time-Random-Walks sowie Lévy-Walks hinsichtlich ihrer Ergodizität untersucht.