Die vorliegende Doktorarbeit beschäftigt sich, zum einen, mit der Untersuchung der Zerfallswahrscheinlichkeit in einem Quantenbillard und, zum anderen, mit der Durchführung des Doppeltspaltexperiments in Mikrowellenbillards. Für beide Zwecke werden Transmissionselemente der Streumatrix in Mikrowellenkavitäten mit regulärer und chaotischer Dynamik experimentell gemessen. Ein oder mehrere Stücke der Billiardberandung werden entfernt und das auslaufende Feld wird weitreichend betrachtet. Hauptziel ist, den Effekt der Billarddynamik auf das zeitliche Zerfallsverhalten und Interferenzmuster zu unterscheiden. Die Zerfallswahrscheinlichkeit in einem offenen Quantenbillard kann mittels des Streumatrix-Formalismus aus der Kernphysik untersucht werden. In einem Kreisbillard, Archetyp eines regulären Systems, bricht die Öffnung die örtliche Symmetrie und bewirkt die Aufspaltung der entarteten Zustände. Diese ist beobachtbar für niedrige Anregungsfrequenzen. Ein Zustand des Dupplets bleibt unbeinflusst und trägt zum Langzeitverhalten bei (Aufenthaltswahrscheinlichkeit), während der kurzlebige stark beeinflusst von der Öffnung ist und dementsprechend viel schneller zerfällt. Der Fall der chaotischen Dynamik wird mittels eines abgeschrägten Stadiumbilliards untersucht. Für ausreichend lange Zeiten zeigt die Zerfallswahrscheinlichkeit ein nicht exponentielles Verhalten. Übereinstimmung mit von Harney, Dittes and Müller entwickelten theoretischen Resultaten wird für eine kleine Anzahl von offenen Kanälen und mittlere Zeiten gefunden. Sowohl für das Kreis- als auch für das Stadiumbilliard nähert sich die Kurzzeitdynamik dem entsprechenden klassichen Verhalten. Ein Doppeltspaltexperiment wird mit einem in einen Mikrowellenbillard regulärer bzw. chaotischer Dynamik startenden Anfangswellenpaket realisiert. Stationäre- und Zeitmuster vom gebeugten Wellenpacket werden experimentell gemessen. Die Entwicklung eines ausgerichteten Anfangszustandes wird mit Hilfe des elektromagnetischen Propagators rekonstruiert. Einzelspaltexperimente werden ebenfalls realisiert und mit den entsprechenden Doppeltspaltexperimenten verglichen. Die vorliegende Arbeit wirft Licht auf die grundlegende Frage des Zerfalls eines offenen Quantensystems und liefert reichlich Information über die Struktur des gebeugten Feldes aus Mikrowellenbillards mit Doppelschlitzen am Rand. In beiden Fällen werden klassische Eigenschaften mit den von analogen Quantensystemen verknüpft.

La presente tesis doctoral tiene como objeto, por una parte, investigar la probabilidad de decaimiento en un billar cuántico, y, por otra, realizar un experimento de doble rendija en billares de microondas. En ambos casos se miden experimentalmente los elementos de transmisión de la matriz de dispersión en cavidades de microondas con dinámica regular y caótica. Se eliminan una o varias partes del contorno de los billares y el campo saliente se estudia extensivamente. El objetivo principal es distinguir el efecto de la dinámica del billar en el comportamiento temporal de decaimiento y en los patrones de interferencia. La probabilidad de decaimiento en un billar cuántico abierto se investiga a través del formalismo de la matriz de dispersión. En un billar circular, arquetipo de sistema regular, la abertura destruye la simetría espacial y provoca la ruptura de niveles degenerados pudiendo observarse para bajas frequencias de excitación. Un estado del duplete permanece inalterado y contribuye al comportamiento a tiempos largos (probabilidad de supervivencia) mientras que el otro es fuertemente afectado por la apertura y correspondientemente decae mucho más rápido. El caso de dinámica caótica se examina mediante un billar con forma de estadio biselado. La probabilidad de decaimiento muestra un comportamiento no exponencial para tiempos sucientemente largos. Para un número pequeño de canales abiertos y tiempos intermedios se encuentra concordancia con resultados teóricos obtenidos por Harnay, Dittes y Müller. Tanto para el billar circular como para el estadio la dinámica temporal para tiempos cortos se aproxima al correspondiente comportamiento clásico. El experimento de doble rendija se realiza con un paquete de ondas inicialmente confinado en un billar de microondas con dinámica regular y caótica. Los patrones de interferencia temporales y espaciales formados por las difracciones del paquete de ondas se determinan experimentalmente. La evolución de un estado inicial direccionado se reconstruye a través del propagador electromagnético. Se llevan a cabo además experimentos de rendija simple y se comparan con los correspondientes experimentos de doble rendija. El presente trabajo arroja luz sobre la cuestión fundamental del decaimiento de un sistema cuántico abierto y proporciona abundante información sobre la estructura del campo difractado en billares de microondas con una rendija doble en el contorno. En ambos casos se conectan propiedades clásicas con las correspondientes de sus análogos cuánticos.