480-8683/04 – Kvantová fyzika (KvFy)

Garantující katedraKatedra fyzikyKredity4
Garant předmětuDoc. Dr. RNDr. Petr AlexaGarant verze předmětuDoc. Dr. RNDr. Petr Alexa
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrzimní
Jazyk výukyangličtina
Rok zavedení2022/2023Rok zrušení
Určeno pro fakultyUSP, FMTUrčeno pro typy studianavazující magisterské, magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
ALE02 Doc. Dr. RNDr. Petr Alexa
BEZ0059 Ing. Iva Tkáčová, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+1

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Předmět navazuje na předmět Úvod do kvantové fyziky a chemie (KFCH). Jeho cílem je seznámit studenty s pokročilejšími oblastmi kvantové mechaniky jako maticová representace kvantové mechaniky, sčítání momentů hybnosti, perturbační teorie, pravděpodobnost přechodu v dvouhladinových systémech (absorpce fotonu), druhé kvantování a aplikace kvantové mechaniky jako kvantová kryptografie či kvantová teleportace.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)

Anotace

- maticová reprezentace kvantové mechaniky - spin, magnetický moment, posunovací operátory, sčítání momentů hybnosti, Clebch-Gordanovy coeficienty - perturbační teorie (spin-orbitální interakce), časově závislá perturbace, Fermiho zlaté pravidlo - interakce dvouhladinového systému s elektromagnetickou vlnou - druhé kvantování - dvouelektronová a víceelektronová vlnová funkce, singletní a tripletní stavy, Slaterův determinant - kvantové provázání (quantum entanglement), Bellovy nerovnosti, EPR paradox, kvantové šifrování, kvantová teleportace - limity Schrodingerovy rovnice, Diracova rovnice

Povinná literatura:

1. SKÁLA L., Úvod do kvantové mechaniky, Karolinum, (2012) 2. KLÍMA, Jan a Bedřich VELICKÝ. Kvantová mechanika I. Praha: Univerzita Karlova v Praze, nakladatelství Karolinum, 2015. ISBN 978-80-246-2937-7. 3. BASDEVANT, Jean-Louis a Jean DALIBARD. Quantum mechanics. Corr. 2nd print. Berlin: Springer, 2005. ISBN 3-540-27706-4.

Doporučená literatura:

1. SAKURAI, J.J. NAPOLITANO J.J: Modern Quantum Mechanics (Addison-Wesley, 2011) 2. R.P. Feynman, R.B. Leighton, M. Sands, Feynmanovy přednášky z fyziky 3, Fragment,(2002) 3. HALLIDAY, D., RESNICK, R., WALKER J.: Fyzika. Část 5, Moderní fyzika. VUT v Brně, nakl. Vutium a nakl. Prometheus Praha, 2000.

Další studijní materiály

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Písemná a ústní zkouška.

E-learning

Další požadavky na studenta

Předmět navazuje na předmět Úvod do kvantové fyziky a chemie (KFCH). Jeho cílem je seznámit studenty s pokročilejšími oblastmi kvantové mechaniky jako maticová representace kvantové mechaniky, sčítání momentů hybnosti, perturbační teorie, pravděpodobnost přechodu v dvouhladinových systémech (absorpce fotonu), druhé kvantování a aplikace kvantové mechaniky jako kvantová kryptografie či kvantová teleportace.

Prerekvizity

Kód předmětuZkratkaNázevPovinnost
9360-0130 KFCH Úvod do kvantové fyziky a chemie Doporučená

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

- maticová reprezentace kvantové mechaniky - spin, magnetický moment, posunovací operátory, sčítání momentů hybnosti, Clebch-Gordanovy coeficienty - perturbační teorie (spin-orbitální interakce), časově závislá perturbace, Fermiho zlaté pravidlo - interakce dvouhladinového systému s elektromagnetickou vlnou - druhé kvantování - dvouelektronová a víceelektronová vlnová funkce, singletní a tripletní stavy, Slaterův determinant - kvantové provázání (quantum entanglement), Bellovy nerovnosti, EPR paradox, kvantové šifrování, kvantová teleportace - limity Schrodingerovy rovnice, Diracova rovnice

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2022/2023 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)		Min. počet bodůMax. počet pokusů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 30  16
        Zkouška Zkouška 70  21 3
Rozsah povinné účasti: Absolvování písemných prací na zápočet a písemné a ústní části zkoušky.

Zobrazit historii

Podmínky absolvování předmětu a účast na cvičeních v rámci ISP: Splnění všech povinných úkolů v individuálně dohodnutých termínech.

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2025/2026 (N0719A270003) Nanotechnologie P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2024/2025 (N0719A270003) Nanotechnologie P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2023/2024 (N0719A270003) Nanotechnologie P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2022/2023 (N0719A270003) Nanotechnologie P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku

Hodnocení Výuky

Předmět neobsahuje žádné hodnocení.