Tίτλος του μαθήματος

Κβαντομηχανική ΙΙ

Κωδικός αριθμός μαθήματος

ELTP11

Τύπος του μαθήματος

Επιλογής

Επίπεδο του μαθήματος

Μεταπτυχιακό (ΜΔΕ)

Έτος σπουδών

Δεύτερο

Εξάμηνο

Τρίτο

Πιστωτικές μονάδες ECTS

7

Όνομα του διδάσκοντος/των διδασκόντων

Δ. Γκίκας, Καθηγητής
Χ. Αναστόπουλος (Προσκεκλημένος)

Επιδιωκόμενα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος

Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα

1. Έχει εξοικειωθεί με τα βασικά ζητήματα στη θεμελίωση της κβαντικής μηχανικής και με τη χρήση πιο εξειδικευμένου μαθηματικού φορμαλισμού.

2. Μπορεί να χρησιμοποιήσει βασικές τεχνικές της θεωρίας ανοικτών κβαντικών συστημάτων για μελέτη φυσικών προβλημάτων.

3. Γνωρίζει βασικές έννοιες και τεχνικές για τη μελέτη του κβαντικού εναγκαλισμού.

4. Μπορεί να παρακολουθήσει τη θεματολογία και τους προβληματισμούς της σύγχρονης έρευνας.

Δεξιότητες

Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα έχει περαιτέρω αναπτύξει τις ακόλουθες δεξιότητες

1. Ικανότητα να επιδεικνύει γνώση και κατανόηση των ουσιωδών εννοιών, αρχών και θεωριών που σχετίζονται με τη θεμελίωση της κβαντικής μηχανικής και το μαθηματικό της φορμαλισμό.

2. Ικανότητα χρησιμοποιεί τη θεωρία κβαντικών ανοικτών συστημάτων σε πολλά διαφορετικά φυσικά προβλήματα.

3. Εξοικείωση με τις βασικές έννοιες και προβληματισμούς στη θεωρία της κβαντικής μέτρησης και του κβαντικού εναγκαλισμού.

4. Κατανόηση των προβληματισμών και της θεματολογίας της σύγχρονης έρευνας στο τομέα.

5. Ικανότητα να αλληλεπιδρά σε σχέση με το αντικείμενο σε διεπιστημονικό επίπεδο.

Προαπαιτήσεις

Κβαντική Μηχανική Ι

Περιεχόμενα (ύλη) του μαθήματος

1. Μαθηματικός φορμαλισμός της κβαντικής μηχανικής: χώροι Hilbert και γεωμετρία αυτών, τελεστές και άλγεβρες αυτών, μη-φραγμένοι τελεστές, φασματικό θεώρημα, η γενική έννοια της κβαντικής κατάστασης, κβαντική λογική, συμμετρίες, τα αξιώματα της κβαντικής μηχανικής, θεμελιώδη θεωρήματα στην κβαντική μηχανική.

2. Θεμελιώδη ερωτήματα στην κβαντική μηχανική: θεωρία μέτρησης, κβαντικά άλματα, κβαντική αποσυμφωνία, θεώρημα Kochen-Specker, ανισότητες Bell, μακροσκοπικά κβαντικά φαινόμενα, ερμηνείες της κβαντικής μηχανικής, σύγχρονα πειράματα.

3. Κβαντική θεωρία ανοικτών συστημάτων: γενικός φορμαλισμός, κβαντικές ημιομάδες και διαδικασίες Markov, η διαταρακτική εξίσωση master, κβαντική κίνηση Brown, αλληλεπίδραση ατόμων με ακτινοβολία.

4. Κβαντικός εναγκαλισμός: εναγκαλισμός και κβαντική πληροφορία, βασικά θεωρήματα, μέτρα και μάρτυρες εναγκαλισμού, δυναμική του εναγκαλισμού σε ανοικτά συστήματα.

Συνιστώμενη βιβλιογραφία προς μελέτη

1. A. Peres, Quantum Theory: Concepts and Methods, Springer 1995.

2. L. E. Ballentine, Quantum Mechanics: A Modern Development, World Scientific 1998.

3. H. P. Breuer and F. Petruccione, The Theory of Open Quantum Systems, Oxford University Press 2007.

4. R. Horodecki et al, Quantum Entanglement, Rev.Mod.Phys.81:865-942,2009.

Διδακτικές και μαθησιακές μέθοδοι

Παραδόσεις σε πίνακα, διαλέξεις με προβολέα, μελέτη ερευνητικών εργασιών

Μέθοδοι αξιολόγησης/βαθμολόγησης

Εργασία και παρουσίαση σε θέμα σχετικό με την τρέχουσα έρευνα.

Γλώσσα διδασκαλίας

Ελληνικά. Mπορούν όμως να γίνουν οι παραδόσεις στην αγγλική γλώσσα στην περίπτωση που αλλοδαποί φοιτητές παρακολουθούν το πρόγραμμα.