078 Кафедра физико-технических проблем метрологии
Описание:
Целями освоения учебной дисциплины является ознакомление студентов с современными представлениями квантовой теории и ее применениями для задач метрологии. В рамках изучения курса рассматриваются следующие темы: Матричная формулировка квантовой механики. Техника бра-кет. Преобразование базисов. Операторы. Собственные векторы и собственные числа. Гармонический осциллятор в классической механике. Гамильтониан осциллятора. Порядки величин в задаче о гармоническом осцилляторе. Собственные значения и собственные функции гамильтониана гармонического осциллятора. Спектр осциллятора. Колебания ядер двухатомной молекулы. Ангармонизм. Уравнение Шредингера для атома водорода. Квантовые числа атома водорода. Классификация и обозначение состояний. Правила отбора. Спектральные серии атома водорода. Спин-орбитальное взаимодействие. Квантование моментов импульса и их проекций. Понятие самосогласованного поля. Периодическая система. Принцип Паули. Сложение орбитальных и спиновых моментов. Типы связи. Нормальная связь. Двухуровневые системы. Осцилляции Раби и частота Раби. Трехуровневые системы. Линейная квадрупольная ловушка. Уравнения Матье. Области стабильности в ловушке Пауля. Макродвижение. Режим Лэмба – Дике. Критерий Лэмба – Дике. Конструкция ловушки. Нормальные колебания и их квантование. Двухионный кристалл. Взаимодействие ионной цепочки с лазерным излучением в режиме Лэмба – Дике. Лазерное и симпатическое охлаждение. Спектроскопия атомных состояний на основе квантовой логики. Понятие кубита. Примеры реализации кубитов. Задача Дойтча – Джоза. Логические операции на квантовых регистрах. Алгоритм Дойтча – Джоза. Модельный квантовый компьютер.
Структура:
| Семестр |
Всего (ч) (Лекц / Практ. / Лаб.) |
Аттестация |
| 7 |
144 (16 / 32 / 0) |
Экзамен |
| Итого |
144 (16 / 32 / 0) |
Экзамен |
Компетенции:
- УК-1 - Способен осуществлять поиск, критический анализ и синтез информации, применять системный подход для решения поставленных задач
- УК-3 - Способен осуществлять социальное взаимодействие и реализовывать свою роль в команде
- УК-6 - Способен управлять своим временем, выстраивать и реализовывать траекторию саморазвития на основе принципов образования в течение всей жизни
Задачи воспитания:
- В2 - формирование этического мышления и профессиональной ответственности ученого
- В3 - формирование личностно-центрированного подхода в профессиональной коммуникации, когнитивно-поведенческих и практико-ориентированных навыков, основанных на общероссийских традиционных ценностях
- В14 - формирование глубокого понимания социальной роли профессии, позитивной и активной установки на ценности избранной специальности, ответственного отношения к профессиональной деятельности, труду
- В19 - формирование научного мировоззрения, культуры поиска нестандартных научно-технических/практических решений, критического отношения к исследованиям лженаучного толка
- В21 - формирование способности и стремления следовать в профессии нормам поведения, обеспечивающим нравственный характер трудовой деятельности и неслужебного поведения