Mechanika kwantowa - badanie nieklasycznej teorii ruchu ciał, jak również zastosowanie jej w wyjaśnianiu zjawisk zachodzących w mikroświecie

Konspect zajęć

I. Mechanika kwantowa - wprowadzenie do nieklasycznej teorii ruchu ciał
- definicja mechaniki kwantowej
- porównanie z klasyczną mechaniką Newtona
- zasady mechaniki kwantowej zasada nieoznaczoności Heisenberga, zasada superpozycji stanów, zasada determinacji stanu
- opis stanu kwantowego funkcja falowa, dualizm korpuskularno-falowy

II. Zastosowanie mechaniki kwantowej w wyjaśnianiu zjawisk zachodzących w mikroświecie
- model atomu Bohra
- prawdopodobieństwo wystąpienia stanów energetycznych w atomie
- tunelowanie kwantowe i jego wpływ na przewodnictwo materiałów półprzewodnikowych
- entanglement i jego wykorzystanie w kryptografii kwantowej
- zastosowania mechaniki kwantowej w technologii, np. w procesorach kwantowych

III. Ćwiczenia praktyczne
- rozwiązywanie prostych zadań z zakresu mechaniki kwantowej
- obserwacja zjawisk związanych z tunelowaniem kwantowym, m.in. na przykładzie mikroskopu tunelowego
- eksperyment z układem dwóch cząstek w stanie entangled i jego zastosowanie w kryptografii kwantowej
- praktyczne wykorzystanie efektów kwantowych w procesie przetwarzania informacji, np. przez implementację algorytmu Shora na komputerze kwantowym