シラバス
| 授業科目名 | 年度 | 学期 | 開講曜日・時限 | 学部・研究科など | 担当教員 | 教員カナ氏名 | 配当年次 | 単位数 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 量子物理学特論第二 | 2024 | 後期 | 月2 | 理工学研究科博士課程前期課程 | 土屋 俊二 | ツチヤ シュンジ | 1年次配当 | 2 |
科目ナンバー
SG-MP5-2C13
履修条件・関連科目等
授業で使用する言語
日本語
授業で使用する言語（その他の言語）
授業の概要
人工量子系は、極低温にまで冷却した原子気体、超伝導量子ビット、イオントラップ、量子ドットなどの人工的な系において量子力学的効果を制御することにより基礎から応用まで様々な研究を行う比較的新しい分野であり、また物性物理、素粒子物理、量子光学などの様々な分野が融合することでこれまで独自の発展を遂げてきました。本講義では人工量子系における量子多体系の研究に重要となる理論、テクニックについて、量子スピン系を中心に紹介する。
科目目的
人工量子系の研究に必要な基礎理論、テクニックを量子スピン系を題材として紹介する。
到達目標
人工量子系の研究に必要な基礎理論、テクニックを身につける。
授業計画と内容
講義する主な項目は以下の通りです。
第１回 イントロダクション
第２回 統計力学の復習
第３回 理想フェルミ気体
第４回 spin-1/2の復習
第５回 Heisenberg模型とスピン波
第６回 第２量子化
第７回 Holstein-Primakoff変換
第８回 Heisenberg模型への応用
第９回 Jordan-Wigner変換
第１０回 XY模型への応用
第１１回 横磁場イジング模型への応用
第１２回 キタエフ模型とマヨラナフェルミオン
第１３回 AKLT模型とSPT相
第１４回 Toric-code模型
授業時間外の学修の内容
指定したテキストやレジュメを事前に読み込むこと
授業時間外の学修の内容（その他の内容等）
授業中に出題した問題を自宅で解き直しておくこと。
授業時間外の学修に必要な時間数／週
・毎週１回の授業が半期（前期または後期）または通年で完結するもの。１週間あたり４時間の学修を基本とします。
・毎週２回の授業が半期（前期または後期）で完結するもの。１週間あたり８時間の学修を基本とします。
成績評価の方法・基準
| 種別 | 割合（％） | 評価基準 |
|---|---|---|
| レポート | 100 | 授業中に出題する演習問題を解き、レポートとして提出し、人工量子系の量子多体系の基礎についての理解度、到達度を評価する。 |
成績評価の方法・基準（備考）
課題や試験のフィードバック方法
授業時間内で講評・解説の時間を設ける／授業時間に限らず、manabaでフィードバックを行う
課題や試験のフィードバック方法（その他の内容等）
アクティブ・ラーニングの実施内容
PBL（課題解決型学習）
アクティブ・ラーニングの実施内容（その他の内容等）
授業中に出題する演習問題を解く。
授業におけるICTの活用方法
実施しない
授業におけるICTの活用方法（その他の内容等）
実務経験のある教員による授業
いいえ
【実務経験有の場合】実務経験の内容
【実務経験有の場合】実務経験に関連する授業内容
テキスト・参考文献等
参考文献 "Interacting Electrons and Quantum Magnetism", A. Auerbach著 Springer.
"Quantum Phase Transitions", S. Sachdev 著 Cambridge.