Kursplan för Kvantmekanik
Quantum Mechanics, Advanced Course
- 10 högskolepoäng
- Kurskod: 1FA352
- Utbildningsnivå: Avancerad nivå
-
Huvudområde(n) och successiv fördjupning:
Fysik A1N,
Kvantteknologi A1N
Förklaring av koder
Koden visar kursens utbildningsnivå och fördjupning i förhållande till andra kurser inom huvudområdet och examensfordringarna för generella examina:
Grundnivå
- G1N: har endast gymnasiala förkunskapskrav
- G1F: har mindre än 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
- G1E: innehåller särskilt utformat examensarbete för högskoleexamen
- G2F: har minst 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
- G2E: har minst 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav, innehåller examensarbete för kandidatexamen
- GXX: kursens fördjupning kan inte klassificeras
Avancerad nivå
- A1N: har endast kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
- A1F: har kurs/er på avancerad nivå som förkunskapskrav
- A1E: innehåller examensarbete för magisterexamen
- A2E: innehåller examensarbete för masterexamen
- AXX: kursens fördjupning kan inte klassificeras
- Betygsskala: Underkänd (U), godkänd (3), icke utan beröm godkänd (4), med beröm godkänd (5)
- Inrättad: 2010-03-18
- Inrättad av: Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden
- Reviderad: 2022-10-31
- Reviderad av: Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden
- Gäller från: HT 2023
-
Behörighet:
120 hp med Mekanik III och Kvantfysik/Kvantfysik F. Engelska 6. (Med en svensk kandidatexamen uppfylls kravet på engelska.)
- Ansvarig institution: Institutionen för fysik och astronomi
Mål
Efter godkänd kurs skall studenten kunna:
- göra teoretiska studier och beräkningar med tillämpningar på atomära och subatomära fenomen
- utvärdera experimentella resultat i kvantmekaniska termer
- redogöra för potentiella tillämpningar i framtidens teknologier
Innehåll
Fördjupning i kvantmekanik baserat på Diracformalismen med bra- och ket-vektorer samt operatorer och observabler. Rums- och impulsrepresentationerna. Schrödinger- och Heisenbergbild. Harmoniska oscillatorn med skapelse- och förintelseoperatorer. Operatorer för translation, tidsutveckling och rotation. Kvantisering och addition av impulsmoment. Tensoroperatorer. Symmetrier och gaugetransformationer. Tidsoberoende och tidsberoende störningsteori. Grundläggande spridningsteori.
Grundläggande tolkning av kvantmekaniken med dess experimentella verifikation via Bell's olikhet och brott mot Einsteins lokala realism och teorier med dolda variabler. Sammanflätade tillstånd. Exempel på tillämpningar inom kärn- och partikelfysik, materialforskning och informationsteknologi. Kvantteknologi nu och i framtiden; kvantinformation och tillämpningar så som kvantoptik, optoelektronik eller spinbaserad teknologi.och kvantalgoritmer.
Laborationer / miniprojekt inom exempelvis: simulering och grafisk visualisering av spridningsprocesser och kvantteknologi. Arbete i projektform med en introduktion till etik, plagiat och fusk samt lika villkor avseende samtliga diskrimineringsgrunder.
Undervisning
Föreläsningar och lektionsövningar. Gästföreläsningar om kvantmekanik i nya teknologier.
Laborationer / miniprojekt i anslutning till ovanstående teoretiska moment.
Examination
Skriftlig tentamen vid kursens slut (4 hp). Skriftlig deltentamen (3 hp). Laborationer/projekt (3 hp).
Om särskilda skäl finns får examinator göra undantag från det angivna examinationssättet och medge att en enskild student examineras på annat sätt. Särskilda skäl kan t.ex. vara besked om särskilt pedagogiskt stöd från universitetets samordnare för studenter med funktionsnedsättning.
Versioner av kursplanen
Litteratur
Uppgift om kurslitteratur saknas. Ta kontakt med ansvarig institution för mer information.