Когерентні явища в квантових системах

Освітня програма: Квантові комп'ютери, обчислення та інформація

Структурний підрозділ: Фізичний факультет

Назва дисципліни
Когерентні явища в квантових системах
Код дисципліни
ВК4.1
Тип модуля
Вибіркова дисципліна для ОП
Цикл вищої освіти
Другий
Рік навчання
2023/2024
Семестр / Триместр
3 Семестр
Кількість кредитів ЕСТS
6
Результати навчання
Результатом вивчення курсу “Когерентні явища в квантових системах” є ознайомлення студентів з фізичними процесами, які виникають в атомних, молекулярних та квазіатомних квантових бозе- та фермі-рідинах; розглянути різні фізичні явища в таких системах, зокрема явищам надплинності та надпровідності; ознайомити студентів з теоріями, що пояснюють ці явища, та їх експериментальні прояви, вміння застосовувати отримані знання при розробці квантових комп’ютерів та роботі з ними.
Форма навчання
Очна форма
Попередні умови та додаткові вимоги
1.Знання методів квантової механіки, статистистичної фізики, термодинаміки, класичної електродинаміки, гідродинаміки. 2.Уміння користуватися методами квантової механіки, статистистичної фізики, термодинаміки, класичної електродинаміки, гідродинаміки.
Зміст навчальної дисципліни
Частина 1. Явище надплинності в атомних та квазіатомних квантових системах. Квантові системи багатьох частинок. Явище Бозе-конденсації. Явища надплинності та надпровідності. Термодинамічні характеристики HeII. Надплинний та нормальний рух HeII. Двошвидкісна модель руху надплинного гелію. Хвильова функція конденсату. Гігантська теплопровідність надплинного HeII. Гідродинаміка надплинної бозе-рідини. Поширення звуку в надплинній рідині. Перший і другий звуки. Третій і четвертий звуки. Частина 2. Явище надпровідності. Елементи теорії та деякі аспекти експерименту. Теорія Гортера-Казіміра. Теорія Лондонів. Нелокальне узагальнення Піппарда. Теорія Гінзбурга–Ландау. Мікроскопічна теорія Горькова. Теорія надпровідності Бардіна-Купера-Шріффера. Енергетична щілина. Куперівські пари. Фононний механізм звязку. Високотемпературна надпровідність. Відкриття ВТНП. Структура надпровідників, їх властивості.
Рекомендована та необхідна література
Частина 1 1. Д.Р.Тилли, Дж.Тилли. Сверхтекучесть и сверхпроводимость. М. 1977. 2. Д. Пайнс, Ф. Нозьер. Теория квантовых жидкостей. М. 1967. 3. Электронно-дырочные капли в полупроводниках. под ред. К.Д.Джеффриса и Л.В.Келдыша. М. 1988. Частина 2 4. Э.Линтон. Сверхпроводимость. М., 1971. 5. Д.Сен-Жам, Г.Сарма, Е.Томас. Сверхпроводимость ІІ рода, М., 1970. 6. Дж.Шриффер. Теория сверхпроводимости. М., 1970 7. А.С.Давыдов. Высокотемпературная сверхпроводимость, К., 1990.
Заплановані освітні заходи та методи викладання
Лекції
Методи та критерії оцінювання
Контроль здійснюється за модульно-рейтинговою системою, яка складається із 2 змістових модулів. Система оцінювання знань включає поточний, модульний та семестровий контроль знань. Результати навчальної діяльності студентів оцінюються за 100-бальною шкалою. Форми поточного контролю: оцінювання контрольних робіт, рефератів, усних відповідей під час лекції, письмових та усних самостійних завдань. Студент може отримати максимально 30 балів за оцінювання реферату, усних відповідей під час лекції, письмових та усних самостійних завдань. Модульний контроль: 2 модульні контрольні роботи, за які студент може отримати максимально 30 балів (по 15 балів за кожну роботу). Підсумковий семестровий контроль проводиться у формі іспиту, під час якого студент може отримати максимально 40 балів. Умовою допуску студента до іспиту є виконання двох умов: отримання мінімум 24 балів протягом семестру.
Мова викладання
Українська