Ostatnia modyfikacja: 2011-02-22

Mechanika Kwantowa 3/2 - 2010/2011

Miejsce: Sala: Aula Czas: Środy 12-14

Zasady zaliczenia

Zadania i inne materiały do wykładu

Informacje

Cel:

Celem tego wykładu jest jak najwcześniejsze zapoznanie studentów Wydziału Fizyki z najnowszymi odkryciami w mechanice kwantowej oraz z niektórymi z jej paradoksów. Osią wykładu będzie związek mechaniki kwantowej z teorią informacji wskazujący, że informację należy traktować jako wielkość podlegającą prawom fizycznym. W związku z tym na wielu Uniwersytetach w świecie pojawiają się Wydziały Fizyki i Informacji. W szczególności pokażę, że proces obliczeń jest zadany ewolucją czasową układu fizycznego. Z tymi zagadnieniami wiążą się bardzo popularne w mediach pojęcia komputerów kwantowych, obliczeń kwantowych, teleportacji stanów (a nie układów) kwantowych, kwantowego kodowania i szyfrowania informacji. Są to zagadnienia, które nie mieszczą się w minimach Ministerstwa i w związku z tym w marginalnym stopniu poruszane są na kursowych wykładach z Mechaniki Kwantowej I i II, ale, o których każdy absolwent Wydziału Fizyki (również innych wydziałów ścisłych Uniwersytetów i Politechnik) powinien mieć ogólną wiedzę.

Program:

Przekrycie tego wykładu z wykładami z Mechaniki Kwantowej I i II jest znikome i ograniczy się jedynie do podania (ale również poszerzenia, np. o rozkład osobliwy operatora) podstawowego aparatu matematycznego, jakim jest (w większości przypadków skończenie wymiarowa) przestrzeń Hilberta oraz do sformułowania ogólnych postulatów mechaniki kwantowej. Poza tym materiał będzie tak dobrany, aby nie powielał zagadnień z zajęć kursowych.

Dla kogo:

Wykład ten jest proponowany studentom fizyki raz na dwa lata. W związku z tym intencją prowadzącej ten wykład Katedry Optyki Kwantowej i Fizyki Atomowej jest przedstawienie go tak, aby był zrozumiały także dla studentów trzeciego roku. Z podstaw matematycznych wymagana jest biegłość posługiwania się metodami algebry liniowej oraz rozwiązywania liniowego układu równań różniczkowych zwyczajnych. Inne zagadnienia matematyczne, które nie pojawiają się na wykładach z analizy i algebry, a które są niezbędne w kwantowej teorii informacji (takie jak elementy teorii liczb, algebry Boole’a i ich wykorzystanie w konstrukcji bramek klasycznych i kwantowych) będą omówione na wykładzie. Nie będą poruszane fizyczne implementacje idei tu przedstawionych. Do tego celu niezbędna jest szersza znajomość fizyki, którą Państwo poznają na specjalistycznych wykładach np. z optyki kwantowej lub fizyki materii skondensowanej. W związku z tym uważam, że wykład będzie zrozumiały dla studentów III roku, ale studenci wyższych lat oraz doktoranci są również mile widziani.