Siirry pääsisältöön
MyCourses MyCourses
  • Koulut
    Insinööritieteiden korkeakoulu (ENG) Kauppakorkeakoulu (BIZ) Kemian tekniikan korkeakoulu (CHEM) – Oppaita opiskelijalle (CHEM) – Raportinkirjoitusohje (CHEM) Perustieteiden korkeakoulu (SCI) Sähkötekniikan korkeakoulu (ELEC) Taiteiden ja suunnittelun korkeakoulu (ARTS) Kielikeskus Avoin yliopisto Kirjasto Aalto-yliopiston pedagoginen koulutus UNI (tentit) Sandbox
  • Palvelulinkit
    MyCourses - MyCourses ohjeita opettajille - MyCourses ohjeita opiskelijoille - Varaa online aika digitaalisen opetuksen asiantuntijalta (opetttajille) - Opetuksen digitaaliset työvälineet - Opetuksen tietosuojaa opettajille - Työtila opinnäyteohjaukseen Sisu Opiskelijan opas Courses.aalto.fi Kirjasto- ja tietopalvelut - Tiedonhakijan oppaat - Imagoa / Avoin tiede ja kuvien käyttö Tietotekniikkapalvelut Kampuskartat - Etsi tiloja ja tarkista rakennusten aukioloajat Ruokalistat.net AYY Aalto-yliopiston ylioppilaskunta Aallon yhteisötori
  • ALLWELL?
    Opiskelutaidot Opiskelijan ohjaus ja tuki Starting Point of Wellbeing AllWell?-opiskeluhyvinvointikyselystä
  •   ‎(fi)‎
      ‎(en)‎   ‎(fi)‎   ‎(sv)‎
  • Toggle Search menu
  • Käytät vierailijatunnusta (Kirjaudu)

close

Ei kurssi löydy?
kokeile myös:

  • Sisu
  • Courses.aalto.fi

PHYS-E0414 - Advanced Quantum Mechanics D, Lecture, 6.9.2022-8.12.2022

Kurssiasetusten perusteella kurssi on päättynyt 08.12.2022 Etsi kursseja: PHYS-E0414

  1. Etusivu
  2. Kurssit
  3. perustieteide...
  4. teknillisen f...
  5. phys-e0414 - ...
 
Kurssiesite
 

Welcome to the course!

  • Welcome to the course!

    Welcome to the course!

    Solvay Conference 1927 Colorized picture from the Fifth Solvay International Conference on Electrons and Photons (October 1927). During this historical conference, many aspects of the novel quantum theory were discussed and clarified (at least some aspects; others are still debated!) The picture features 17 Nobel Prize winners, including Marie Curie, who received the Nobel Prize twice.

    Here is a nice BBC documentary on quantum physics, which is worth watching before the course starts: The Secrets of Quantum Physics

    Course name:

    Phys-E0414 Advanced Quantum Mechanics

    Status of the course:

    Optional course of the majors Engineering Physics, Physics of Advanced Materials, and Quantum Technology. Optional course of the Engineering Physics minor. Elective course in the Quantum Technology BSc degree.

    Subsequent courses:

    The course provides the necessary knowledge for further courses involving quantum mechanics, e.g. PHYS-E0551 Low Temperature Physics and PHYS-E0420 Many-body Quantum Mechanics.

    Description:

    The course is a master's-level class on advanced quantum mechanics, assuming basic knowledge of quantum physics and mathematical tools such a linear algebra and complex analysis.

    We take Planck's radiation law from year 1900 as our historical starting point and then proceed through the scientific developments that eventually led to the quantum theory that we know today. We then move on to modern applications and concepts, such as the experimental detection of entanglement, quantum computing and communication, up until the current era of quantum engineering and quantum technology.

    The course consists of lectures, exercise classes, and home work problems.

    Content:

    The following topics will be discussed:

    • History and postulates of quantum mechanics
    • Quantum states and wave functions, quantum measurements
    • Hilbert space, Dirac notation, Hermitian operators
    • Spin and angular momentum, the Bloch sphere, spin resonance
    • The quantum harmonic oscillator, coherent states
    • Time-independent perturbation theory, the Wentzel–Kramers–Brillouin (WKB) method
    • Composite systems and entanglement
    • Bell’s inequaility and the EPR paradox
    • Quantum computing, Deutsch’s algorithm, Grover’s algorithm
    • Quantum teleportation and communication
    • Open quantum systems and decoherence
    Intended learning outcomes:

    After the course, a student can:

    • Explain the fundamental postulates of quantum mechanics
    • Solve quantum mechanical problems using mathematical tools such as the Dirac notation and the representation of physical observables by Hermitian operators
    • Predict the time-evolution of a quantum system and the probabilities of specific measurement outcomes
    • Develop approximate solutions to stationary problems using perturbation theory (or the WKB method)
    • Analyse composite quantum systems and entanglement
    • Describe basic algorithms for quantum information processing and quantum communication
    • Account for decoherence processes in open quantum systems
    Course structure and workload:

    The course takes place during Period 1 & 2 and consists of

    • 12 x 1.5 h lectures (Tuesdays)  = 18 h
    • 12 x 1.5 h exercise classes (Thursdays) = 18 h
    • 12 x 4.0 h home work problems = 48 h
    • 12 x 4.0 h reviewing teaching material = 48 h
    • Exam = 3 h
    Total = 135 h

    Course material:

    We will be using the text book "Quantum Mechanics: Concept and Applications" by N. Zettili together with hand-written lecture notes and supplemental material. (Recorded lectures from 2020 are available for those who are interested.)

    Course level:

    The course is aimed at master's-level students, who are familiar with basic quantum mechanics (e.g. PHYS-C0210 or any other introductory course on quantum mechanics), linear algebra, and some complex analysis.

    Evaluation:

    The final grade (1-5) is based on home work exercises (40%) and a written exam (60%).

    Credits:

    5 ECTS points

    • icon for activity
      KeskustelualueAnnouncements Keskustelualue
    • icon for activity
      KeskustelualueYleinen keskustelu Keskustelualue

Kurssin etusivu

Kurssin etusivu

Seuraava osio

Course schedule►
Ohita
Tulevat tapahtumat
Ladataan
koko sivustolle MyCourses maintenance, service out of use
maanantai, 12. kesäkuuta, 10:00 » 17:00

Siirry kalenteriin...
  • PHYS-E0414 - Advanced Quantum Mechanics D, Lecture, 6.9.2022-8.12.2022
  • Osiot
  • Welcome to the course!
  • Course schedule
  • Teaching material
  • Tehtävät
  • Contact information
  • Etusivu
  • Kalenteri
  • Learner Metrics

Aalto logo

Tuki / Support
Opiskelijoille / Students
  • MyCourses instructions for students
  • email: mycourses(at)aalto.fi
Opettajille / Teachers
  • MyCourses help
  • MyTeaching Support form
Palvelusta
  • MyCourses rekisteriseloste
  • Tietosuojailmoitus
  • Palvelukuvaus
  • Saavutettavuusseloste
About service
  • MyCourses protection of privacy
  • Privacy notice
  • Service description
  • Accessibility summary
Service
  • MyCourses registerbeskrivining
  • Dataskyddsmeddelande
  • Beskrivining av tjänsten
  • Sammanfattning av tillgängligheten

Käytät vierailijatunnusta (Kirjaudu)
  • Koulut
    • Insinööritieteiden korkeakoulu (ENG)
    • Kauppakorkeakoulu (BIZ)
    • Kemian tekniikan korkeakoulu (CHEM)
    • – Oppaita opiskelijalle (CHEM)
    • – Raportinkirjoitusohje (CHEM)
    • Perustieteiden korkeakoulu (SCI)
    • Sähkötekniikan korkeakoulu (ELEC)
    • Taiteiden ja suunnittelun korkeakoulu (ARTS)
    • Kielikeskus
    • Avoin yliopisto
    • Kirjasto
    • Aalto-yliopiston pedagoginen koulutus
    • UNI (tentit)
    • Sandbox
  • Palvelulinkit
    • MyCourses
    • - MyCourses ohjeita opettajille
    • - MyCourses ohjeita opiskelijoille
    • - Varaa online aika digitaalisen opetuksen asiantuntijalta (opetttajille)
    • - Opetuksen digitaaliset työvälineet
    • - Opetuksen tietosuojaa opettajille
    • - Työtila opinnäyteohjaukseen
    • Sisu
    • Opiskelijan opas
    • Courses.aalto.fi
    • Kirjasto- ja tietopalvelut
    • - Tiedonhakijan oppaat
    • - Imagoa / Avoin tiede ja kuvien käyttö
    • Tietotekniikkapalvelut
    • Kampuskartat
    • - Etsi tiloja ja tarkista rakennusten aukioloajat
    • Ruokalistat.net
    • AYY Aalto-yliopiston ylioppilaskunta
    • Aallon yhteisötori
  • ALLWELL?
    • Opiskelutaidot
    • Opiskelijan ohjaus ja tuki
    • Starting Point of Wellbeing
    • AllWell?-opiskeluhyvinvointikyselystä
  •   ‎(fi)‎
    •   ‎(en)‎
    •   ‎(fi)‎
    •   ‎(sv)‎