シラバス参照
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シラバス参照
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| 講義概要/Course Information |
| 科目基礎情報/General Information |
| 授業科目名 /Course title (Japanese) |
基礎量子工学 | ||
|---|---|---|---|
| 英文授業科目名 /Course title (English) |
Fundamentals of Quantum Engineering | ||
| 科目番号 /Code |
PHY502m | ||
| 開講年度 /Academic year |
2020年度 | 開講年次 /Year offered |
3 |
| 開講学期 /Semester(s) offered |
前学期 | 開講コース・課程 /Faculty offering the course |
情報理工学域 |
| 授業の方法 /Teaching method |
講義 | 単位数 /Credits |
2 |
| 科目区分 /Category |
専門科目 | ||
| 開講学科・専攻 /Cluster/Department |
Ⅲ類 | ||
| 担当教員名 /Lecturer(s) |
桂川 眞幸 | ||
| 居室 /Office |
東6-621 | ||
| 公開E-Mail |
katsuragawa (at) uec.ac.jp | ||
| 授業関連Webページ /Course website |
http://www.mklab.es.uec.ac.jp | ||
| 更新日 /Last updated |
2020/02/20 13:44:15 | 更新状況 /Update status |
公開中 /now open to public |
| 講義情報/Course Description |
| 主題および 達成目標 /Topic and goals |
量子力学は古典力学に比べてどうしても不思議さや難解さが付きまとい、一定の理解に到達するまでには慣れと一定の訓練が欠かせません。しかしながら、現代では製品開発のような場においてもその原理が広く利用され、量子力学の基礎を理解することは必須課題となりつつあります。日常に近いところでも意外なところで量子論との接点を見い出すことができます。本講義では、基本的な例題をもとに量子論の基本的な考え方や使い方を理解・習得し、先端的な分野へ進むための土台をつくることを目的とします。 |
|---|---|
| 前もって履修 しておくべき科目 /Prerequisites |
力学第一・第二 微分積分学第一・第二 線形代数学第一・第二 波動と光 電磁気学 |
| 前もって履修しておくこ とが望ましい科目 /Recommended prerequisites and preparation |
なし |
| 教科書等 /Course textbooks and materials |
参考書：江沢洋「量子力学（Ｉ）」裳華房 ：猪木慶治・川合光「基礎量子力学」講談社サイエンティフィック |
| 授業内容と その進め方 /Course outline and weekly schedule |
第１回：量子力学が誕生する過程：粒子性と波動性 第２回：シュレディンガー方程式：古典論から量子論へ 第３回：シュレディンガー方程式：様々な特徴 第４回：波動関数の解釈 第５回：シュレディンガー方程式を解く（定常状態）：古典力学との対応関係 第６回：シュレディンガー方程式を解く：（有限深さの）井戸型ポテンシャル(I) 第７回：シュレディンガー方程式を解く：（有限深さの）井戸型ポテンシャル(II) 第８回：シュレディンガー方程式を解く：（有限深さの）井戸型ポテンシャル(III) 第９回：無限に深い井戸型ポテンシャルと期待値 第１０回：期待値と揺らぎ 第１１回：揺らぎと不確定性関係 第１２回：不確定性関係と交換関係 第１３回：古典論との関係：エーレンフェストの定理 第１４回：応用例：トンネル効果（流れの密度という物理量） 第１５回：シュレディンガー方程式（時間に依存する場合）と遷移確率 |
| 実務経験を活かした 授業内容 (実務経験内容も含む) /Course content utilizing practical experience |
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| 授業時間外の学習 （予習・復習等） /Preparation and review outside class |
単位取得には予習復習が必須です。レポート課題を中心に、問題を解きながら理解を深めていくように努めてください。 |
| 成績評価方法 および評価基準 （最低達成基準を含む） /Evaluation and grading |
評価方法：レポート30%と試験70% 評価基準：下記の項目について評価する 1.量子論の基本的な考え方に関する理解。 2.シュレディンガー方程式に関する基本的な理解と、具体的な対象へそれを適用できる力。 3.二重性、波動関数、期待値、ゆらぎ、不確定性原理、交換関係などの量子力学の重要な概念に関する理解。 |
| オフィスアワー： 授業相談 /Office hours |
随時対応します。ただし事前連絡が望ましい。 |
| 学生へのメッセージ /Message for students |
数学的な形式の難しさに惑わされることなく、物理的な事象の面白さを体感できることを目指します。量子力学を通して自然の本質に是非触れてみてください。物性科学をはじめとする基礎科学はもとより、多くの先端技術の基礎となるもので、必ず役立ちます。 |
| その他 /Others |
なし |
| キーワード /Keyword(s) |
粒子性 波動性 期待値 ゆらぎ 不確定原理 交換関係 シュレディンガー方程式 波動関数 井戸型ポテンシャル トンネル効果 量子デバイス |