講義番号

科　　目　　名

単位

学期

曜・限

担当教員名

対象学年

定員

応用量子力学

B2

�T

山田　弘明

講師

3

年

人

英文名：

Advanced Quantum Mechanics

科目の概要

機能材料工学科向け「物理工学III（量子力学）」では、電子や光子の「粒子性と波動性の二重性」やその表現である「不確定性原理」、また、「シュレーディンガー方程式」等の概念を学んだ。本講義ではこれらの基礎的概念の定式化と、「物理工学III（量子力学）」では詳しくは触れなかった観測との関係やスピンについても講ずる。さらに、後半では現在または未来の科学・技術における量子力学の応用に関するいくつかの話題も紹介する。

授業計画及び授業方法

　以下の順で進める。

第一回目には、量子力学のはたす意義や役割についてもふれる。

＜１週＞  本講義の概要、目標と目的

＜２-４週＞　量子力学の定式化（エルミート演算子の固有値問題）

＜５週＞　観測量と量子力学における固有値との関係

＜６−７週＞  一次元調和振動子

＜８−９週＞  スピン

＜１０-１１週＞　時間に依存しない場合の摂動論とエネルギー固有値

＜１２週＞　トンネル効果の応用（量子デバイス）

＜１３週＞　量子力学の応用１（量子通信）

＜１４週＞　量子力学の応用２（量子計算機）

＜１５週＞　全体のまとめ

また、アンケートの結果を授業計画に反映させる。

成績評価方法

レポートと定期試験の結果をあわせておこなう。

また、内容の独創性の高い解答には高得点を与える。

受講に当たっての留意事項

物理工学II（解析力学）、物理工学III（量子力学）、応用解析力学が聴講済みであること。また、基礎数理（線形代数）、応用数理（ベクトル解析）、常微分方程式、複素関数の基礎的知識も必要である。さらに、同時期に開講の材料物性工学演習（量子力学）も併せて聴講することが望まれる。与えられたものの内容を覚え、鵜呑みにするのでなく、自ら積極的に物事を考え行動できる学生の聴講を希望する。

使用テキスト

・

参考書

参考書：シッフ「量子力学上・下」吉岡書店

J.J.Sakurai「現代の量子力学」吉岡書店

原島鮮「初等量子力学」裳華房

適宜、解説書などを紹介する