КУРС В РАБОТЕ

Институт физики, Отделение физики, кафедра оптики и нанофотоники

Направление: 011200.68 «Физика» (магистерские программы «Физика конденсированного состояния», «Теоретическая и математическая физика», «Физика атомов и молекул» и «Физика сложных систем»)
Учебный план:  «Физика конденсированного состояния» (очное, магистр 2013 г.)
Дисциплина: «Квантовая физика» (магистратура, 1 курс, очное обучение)
Количество часов: 72 ч. (в том числе: лекции – 15, практические занятия – 15, самостоятельная работа – 42), форма контроля: зачет
Аннотация: Основное внимание в курсе уделяется изучению фундаментальных принципов квантовой физики и ее наиболее важных проблем, для решения которых могут потребоваться кардинальные изменения в квантовой теории, формированию у студентов современного естественнонаучного мировоззрения на квантовую теорию и ее роль в современной физической картине мира.
Темы:
1. Современный статус квантовой физики. Темы: Квантовая физика и научно-техническая революция начала XX века. Нерешенные проблемы и перспективы дальнейшего развития.
2. Явление квантовой интерференции. Темы: Амплитуда вероятности. Принцип суперпозиции амплитуд вероятности. Канонический и фейнмановский подходы к квантовой теории.
3. Основные принципы канонической формулировки квантовой теории. Темы: Пространство состояний квантовой системы. Пространства состояний простой частицы и поляризации фотонов.
4. Вероятностная природа квантовой механики. Темы: Связь векторов состояний с результатами экспериментов. Проекционный постулат.
5. Наблюдаемые. Операторный формализм. Темы: Совместность наблюдаемых. Полная система совместных наблюдаемых. Формализм Дирака. Оснащенное гильбертово пространство состояний.
6. Динамический постулат. Темы: Оператор эволюции. Уравнение Шредингера. Связь характера динамики со свойствами непрерывности оператора эволюции. Теорема Стоуна. Возможность выхода за рамки гамильтоновой динамики.
7. Основные принципы фейнмановской формулировки квантовой механики. Темы: Интерферирующие альтернативы. Структура амплитуды вероятности.
8. Интегралы по траекториям. Темы: Теория возмущений и S-матрица. Интерпретация членов ряда теории возмущений. Правила Фейнмана. Интегральное уравнение для пропагатора. Доказательство эквивалентности фейнмановской и канонической формулировок квантовой механики.
9. Нерешенные проблемы квантовой физики. Темы: Проблема ультрафиолетовых (УФ) расходимостей в квантовой теории поля. Локальность во времени уравнения Шредингера как причина УФ расходимостей. Нелокальность во времени взаимодействия, генерирующего динамику открытых квантовых систем. Проблема последовательного учета такой нелокальности.
10. Проблемы квантовой механики ядерных явлений. Темы: Программа Вайнберга построения теории ядерных сил. Несовместность гамильтоновой динамики с симметриями квантовой хромодинамики.
11. Основные принципы квантовой физики и обобщенная квантовая динамика. Темы: Нелокальное во времени взаимодействие. Обобщенное динамическое уравнение. Уравнение для Т-матрицы. Представление Фейнмана-Дайсона.
12. Физика квантовой информации. Темы: Кубиты. Перепутывание и квантовая неразличимость. Аргументы Эйнштейна Подольского и Розена. Неравенство Белла.
Ключевые слова: Квантовая физика, квантовая механика, квантовая интерференция, уравнение Шредингера, квантовая информатика.
Авторы курса:
Гайнутдинов Ренат Хамитович, профессор кафедры оптики и нанофотонки, доктор физико-математичесих наук, email: Renat.Gainutdinov@kpfu.ru
Мутыгуллина Айгуль Ахмадулловна, доцент кафедры общей физики, кандидат физико-математичесих наук, email: Aigul.Mutygullina@kpfu.ru
Хамадеев Марат Актасович, ассистент кафедры оптики и нанофотонки, кандидат физико-математичесих наук, email: Marat.Khamadeev@kpfu.ru
Дата начала эксплуатации: 1 сентября 2014 года

КУРС В РАБОТЕ

Институт физики, кафедра оптики и нанофотоники

Направление подготовки: 011200.62 «Физика», (бакалавриат, 4 курс, очное обучение)
Дисциплина: «Лазерная спектроскопия» 
Количество часов: 52 (в том числе: лекции - 34, самостоятельная работа - 18); форма контроля - экзамен
Форма контроля: 
Аннотация:

Темы: 1. Физические принципы функционирования лазеров. 2. Основные типы газовых лазеров. 3. Методы частотной селекции и стабилизации по частоте. 4. Перестраиваемые лазеры и генерация коротких импульсов. 5. Мощные лазерные системы. 6. Классическая оптическая спектроскопия. 7. Лазерная спектроскопия. 8. Время-разрешённая и когерентная спектроскопия. 9. Новые направления лазерной спектроскопии.  
Ключевые словалазер, спектроскопия, когерентность, поглощение, люминесценция, нелинейная оптика .

Авторы: - Херманн Герд, профессор, Университет Гиссена (Германия), email: Gerd.Hermann@exp1.physik.uni-giessen.de; 

- Калачев Алексей Алексеевич, доктор физико-математических наук, доцент кафедры оптики и нанофотоники КФУ, тел. (843)2729333, email: a.a.kalachev@mail.ru 
Дата начала эксплуатации: февраль 2014 г.
Реализация в Moodle: Харламова Анастасия Алексеевна