Redogöra för och förklara de grundläggande principerna för kvantmekanik- Redogöra för dynamiken hos kvantmekaniska system i Schrödingers och Heisenbergs beskrivningar- Förklara korrespondensprincipen och hur den klassiska mekaniken relateras till kvantmekaniken- Använda WKB-approximationen- Tillämpa spridningsteori för att beräkna tvärsnittet för partiklar som växelverkar med en potential, en annan partikel eller en kristall- Redogöra för hur partiklar i ett magnetfält modelleras och använda detta för att förklara Zeemans och Aharonov-Bohms effekter och Landau-nivåer- Förstå begreppet täthetsoperator och tillämpa det för att beskriva ensembler och öppna system- Redogöra för och förklara andrakvantisering och tillämpa den på gittervibrationer (fononer) och det elektromagnetiska fältet (fotoner)- Använda de begrepp som utvecklats i kursen för att beskriva fenomenen spontan och stimulerad emission samt redogöra för dess betydelse för lasrar- Redogöra för cavity QED och dess tillämpningar- Läsa vetenskaplig litteratur om ovanstående ämnen
Kursinnehåll
Stern-Gerlachs experiment; postulat; Diracs formalism, icke-kommuterande observerbara storheter och representationer- Kvantdynamik: Schrödingers och Heisenbergs beskrivningar; Feynmans vägintegralbeskrivning- Korrespondensprincipen, Ehrenfests sats- WKB-approximationen- Spridningsteori: Lippmann-Schwingers ekvation, Born-approximationen; partialvågsanalys; optiska teoremet- Laddade partiklar i ett magnetiskt fält, Zeemaneffekten, Landau-nivåer, Aharonov-Bohms effekt- Täthetsoperatorn, rena och blandade tillstånd, ensembles och öppna system- Andrakvantiseringen, fononer, fotoner- Radiativa övergångar; spontan och stimulerad emission; lasrar- Cavity QED: Jaynes-Cummings Hamiltonian, Rabi-oscillationer, Purcells effekt och stark koppling
Förutsättningar
Grundläggande behörighet för avancerad nivå
Litteratur
-
Modern Quantum Mechanics, 2nd Edition eller Revised Edition
av J. J. Sakurai and J. Napolitano, Addison-Wesley (köp den boken inför kursstarten)