Kursplan för Kvantteknologi

Kursplan fastställd 2023-02-07 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnQuantum engineering
  • KurskodFKA133
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareMPNAT
  • UtbildningsnivåAvancerad nivå
  • HuvudområdeTeknisk fysik
  • InstitutionMIKROTEKNOLOGI OCH NANOVETENSKAP
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 18128
  • Max antal deltagare40 (minst 10% av platserna reserveras för utbytesstudenter)
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterJa

Poängfördelning

0123 Projekt 1,5 hp
Betygsskala: UG		1,5 hp
0223 Tentamen 6 hp
Betygsskala: TH		6 hp
  • 25 Okt 2023 em J
  • Kontakta examinator
  • Kontakta examinator

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

Grundläggande behörighet för avancerad nivå
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Särskild behörighet

Engelska 6
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

Kandidatnivå inom fysik, elektroingenjör, kemi eller motsvarande utbildningsnivå. Grundläggande kunskaper i kvantfysik och/eller kvantemi, eventuellt från del av en bredare kurs.

Syfte

Med kursen vill vi tillmötesgå det växande behov av kunskap om teknik-relevant kvantfysik som behövs av elektroingenjörer, materialforskare och andra inom tillämpad fysik när de börjar i fältet nanofysik och -teknologi.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

Kursens mål är att bibringa studenterna teoretiska och tekniska färdigheter i att använda kvantfysik som verktyg i deras fortsatta studier och forskning. Efter fullgjord kurs har studenten: uppnått förtrogenhet med kvantmekanikens basala verktyg, uppnått praktisk färdighet i att lösa standardproblem i kvantmekaniken, förstått och tillämpat koncept inom kvanttunnling, förstått och använt andrakvantiseringen av harmoniska oscillatorn, uppnått numeriska färdigheter i att hantera spridning mot och transmission genom barriärer, använt Lewis-modellen för kemisk bindning, tillämpat teori för valensbindningar och molekylära orbitaler i kemisk bindning, och lärt sig att förutsäga strukturen av och elektronfördelningen i organiska molekyler.

Innehåll

Betoningen läggs på ett praktiskt tillvägagångssätt snarare än en formell beskrivning.
Teman som tas upp:
- Grundläggande kvantteori för modellpotentialer och -barriärer
- Grundläggande teori för kvanttransport
- Kemisk bindning och struktur
- Kvant-beskrivning av molekyler och material: Simpel tight-binding approximation och mer avancerade beräkningsmetoder
- Intermolekylära växelverkningars ursprung och deras roll i skapandet av molekylära kluster
- Harmoniska oscillatorn, koherenta tillstånd och andrakvantiseringen
- Tidsoberoende och tidsberoende störningsräkning
samt en kort introduktion till:
- Elektroner i magnetfält, spinn
- Mångpartikelteori, kvantstatistik, fermioner och bosoner
- Grafen och andra lagdelade material

Organisation

De olika temana kommer gås igenom med föreläsningar, räkneövningar och genom två individuella projekt som inkluderar litteraturstudier, datorberäkningar och skriftliga projektrapporter.

Litteratur

Kursen baseras på föreläsningsanteckningar som kommer finnas tillgängliga i Canvas. Det kan vara bra att ha tillgång till en kvantfysikbok på grundläggande nivå. Datorprojekten utförs i programmeringsmiljön Matlab eller python. Du måste antingen ha erfarenhet av detta eller tillgång till en handbok om Matlab/python.

Examination inklusive obligatoriska moment

Skriftlig tentamen och betyget godkänd på båda skriftliga projektrapporterna.

Kursens examinator får examinera enstaka studenter på annat sätt än vad som anges ovan om särskilda skäl föreligger, till exempel om en student har ett beslut från Chalmers om pedagogiskt stöd på grund av funktionsnedsättning.