Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu - Centralny punkt logowania
Strona główna

Optyka kwantowa 2

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 0800-OPTKW2
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (0533) Fizyka Kod ISCED - Międzynarodowa Standardowa Klasyfikacja Kształcenia (International Standard Classification of Education) została opracowana przez UNESCO.
Nazwa przedmiotu: Optyka kwantowa 2
Jednostka: Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej
Grupy: Fizyka s2, przedmioty wszystkie
Punkty ECTS i inne: 5.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
Język prowadzenia: polski
Wymagania wstępne:

Znajomość podstaw mechaniki kwantowej, takich jak:

1) równanie Schroedingera,

2) rachunek operatorowy (w tym operatory kreacji i anihilacji, transformacje unitarne),

3) rachunek tensorowy,

4) druga kwantyzacja pola elektromagnetycznego.

Całkowity nakład pracy studenta:

- godziny realizowane z udziałem nauczyciela: 60 h

- czas poświęcony na pracę indywidualną potrzebny do pomyślnego zaliczenia przedmiotu: 45 h

- czas wymagany do przygotowania się i uczestnictwa w procesie oceniania: 45 h

- czas wymagany do odbycia obowiązkowych praktyk: 0 h

Efekty uczenia się - wiedza:

W1 - posiada wiedzę w zakresie fizyki oraz matematyki niezbędną do opisu oraz analizy zjawisk fizycznych z dziedziny optyki kwantowej (fizyka: K_W01, K_W02)

W2 - zna podstawową problematykę i wybrane zagadnienia z ze współczesnej optyki kwantowej i atomowej oraz metody stosowane do ich opisu (fizyka: K_W05)

Efekty uczenia się - umiejętności:

U1 - posiada umiejętność analizy i opisu matematycznego zjawisk fizycznych z zakresu optyki kwantowej oraz rozwiązywania standardowych problemów z tej dziedziny (fizyka: K_U01)

U2 - potrafi samodzielnie wyszukiwać informacje w polskiej i anglojęzycznej literaturze fachowej i popularno-naukowej, a także w Internecie (fizyka: K_U04)

U3 - potrafi określić kierunki dalszego zdobywania kompetencji w tematyce objętej kursem (fizyka: K_U09)

Efekty uczenia się - kompetencje społeczne:

K1 - zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia (fizyka: K_K01)

Metody dydaktyczne:

Wykład konwencjonalny i ćwiczenia rachunkowe.

Metody dydaktyczne podające:

- wykład informacyjny (konwencjonalny)
- wykład konwersatoryjny

Metody dydaktyczne poszukujące:

- ćwiczeniowa

Skrócony opis:

Wykład poświęcony jest wybranym tematom optyki i informacji kwantowej. W szczególności omawiane będą zagadnienia wytwarzania kwantowych stanów pojedynczych fotonów oraz metody implementacji przykładowych protokołów komunikacji kwantowej.

Pełny opis:

Kurs zawiera następujące tematy:

1) wprowadzenie do fizyki pojedynczego fotonu,

2) kodowanie informacji kwantowej w stanie polaryzacyjnym fotonu,

3) protokoły przesyłania informacji kwantowej zakodowanej w polaryzacji oraz ich praktyczne implementacje (dystrybucja klucza kryptograficznego),

4) kodowanie w modzie przestrzennym pojedynczego fotonu,

5) metody wytwarzania wysokowymiarowch stanów splątanych,

6) praktyczne implementacje protokołów przetwarzania informacji kwantowej zakodowanej w modzie przestrzennym fotonu,

7) parametryczny podział częstości - opis procesu oraz metod doświadczalnych.

8) single photon detection in practice

9) funckja wignera i przestrzen fazowa.

Uwaga: możliwa jest pewna modyfikacja doboru tematyki w zależności od przygotowania, zainteresowań i preferencji studentów, którzy zapiszą się na wykład.

Literatura:

- M. A. Nielsen, I. L. Chuang, Quantum computation and quantum information, Cambridge University Press, Cambridge, 2006

- D. Bruss, G. Leuchs, Lectures on Quantum Information, Wiley, 2007

- szereg artykułów naukowych, które podane zostaną podczas trwania wykładu

Metody i kryteria oceniania:

Zaliczenie ćwiczeń na podstawie prac domowych i aktywności na zajęciach. Oddanie wszystkich prac domowych jest warunkiem zaliczenia ćwiczeń. Zaliczenie wykładu na podstawie egzaminu ustnego.

Praktyki zawodowe:

brak

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2021/22" (zakończony)

Okres: 2022-02-21 - 2022-09-30
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Piotr Kolenderski
Prowadzący grup: Piotr Kolenderski, Mikołaj Lasota
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2022/23" (zakończony)

Okres: 2023-02-20 - 2023-09-30
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Piotr Kolenderski
Prowadzący grup: Piotr Kolenderski, Mikołaj Lasota
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2023/24" (w trakcie)

Okres: 2024-02-20 - 2024-09-30
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Piotr Kolenderski
Prowadzący grup: Piotr Kolenderski, Mikołaj Lasota
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.
ul. Jurija Gagarina 11, 87-100 Toruń tel: +48 56 611-40-10 https://usosweb.umk.pl/ kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.2.0-1 (2024-03-12)