Uniwersytet Warszawski - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Advanced Graduate Quantum Mechanics

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1100-4AGQM
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Advanced Graduate Quantum Mechanics
Jednostka: Wydział Fizyki
Grupy: Fizyka, I st. studia indywidualne; przedmioty do wyboru
Fizyka, II stopień; przedmioty z listy "Wybrane zagadnienia fizyki współczesnej"
Fizyka; przedmioty prowadzone w języku angielskim
Physics (Studies in English), 2nd cycle; courses from list "Topics in Contemporary Physics"
Physics (Studies in English); 2nd cycle
Strona przedmiotu: https://www.fuw.edu.pl/~byczuk/
Punkty ECTS i inne: 6.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
Język prowadzenia: angielski
Kierunek podstawowy MISMaP:

fizyka

Założenia (opisowo):

Quantum mechanics, classical electrodynamics, statistical physics, or equivalent ones, and basic corses in mathematics and mathematical analysis.

Tryb prowadzenia:

mieszany: w sali i zdalnie
w sali
zdalnie

Skrócony opis:

The corse discusses various selected topics in quantum mechanics typically not included in basic courses. The emphasis is put on physical aspects not on a mathematical rigor.

Pełny opis:

1. Symmetry in quantum mechanics

- symmetry operations

- T, P, C symmetries

- translational symmetry

- rotational symmetry

- conservation laws

- gauge symmetry

2. Symmetry breaking in quantum mechanics

- crystal lattice and symmetry breaking

- phonons as Goldstone modes

- superconductors, Anderson-Higgs modes and massive photons

3. Topology in quantum mechanics

- Aharonov-Bohm effect

- Landau levels and integer quantum Hall effect

- Berry phase

- topological insulators

- quantum number fractionalization

- SH polymer model

- zero modes and Majorana quasiparticles

4. Scattering and resonant states

- formal theory of scattering

- T and S matrix, symmetry, unitarity

- poles and branch cuts of S-matrix

- understanding of resonant states

5. Application of Rigged Hilbert spaces in quantum mechanics

- needs to extend the Hilbert spaces for unbounded, continuous operators

- spaces of physical, trial wave functions

- linear and anti linear distribution spaces

- rigorous interpretations of bra < | and ket | > Dirac states

- examples: free particles, resonant Gamow state

6. Different formulations of quantum mechanics

- Schroedinger formulation

- Heisenberg formulation

- density matrix, pure and mixed states

- resolvent

- phase space formulation, Wigner quasi probability function

- path integrals

- Bohm theory

- Fock space and occupation number formalism

7. Measurement and interpretation problems in quantum mechanics

- Bohr

- von Neumann

- Everett

- Bohm

8. Entanglement states

- concept of entanglement, Bell states

- EPR paradox and its discussion

- no-cloning theorem

- teleportation algorithm

- Bell inequalities and experimental verifications

- progress and prospects in quantum computing

9. Quantum-classical correspondence

- signature of chaos in quantum systems

- random-matrix theory

- level statistics

(*) In case of time shortage last topics will be canceled.

Literatura:

Different book's chapters and review articles provided during the course.

Efekty uczenia się:

A student should know about various extensions and applications of quantum mechanics in modern physical sciences.

A student should be able to solve basic problems illustrating discussed topics.

Metody i kryteria oceniania:

written colloquium and written and oral exams

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2021/22" (zakończony)

Okres: 2022-02-21 - 2022-06-15
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Krzysztof Byczuk
Prowadzący grup: Krzysztof Byczuk
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski.
kontakt deklaracja dostępności USOSweb 6.8.0.0-7 (2022-11-16)