量子力学III

科目名
Course Title
授業コード 単位数 配当年次 開講期間
Term
科目分類 ナンバリング
コード
曜日
コマ
教室 担当教員氏名
Instructor
量子力学III
Quantum Mechanics III
B304020001 2 4 前期授業 専門科目 CSPHY3433-J1 木5 A5-103 野場 賢一

オフィスアワー

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授業目標

3年次までの量子力学関連の授業で学んだ基礎的な知識の確認を行い、また簡単な具体例を通して発展的な事項を学ぶことにより、卒業研究で必要な知識を身につけることを目標とする。具体的な到達目標は以下のとおりである。
1) 量子力学I,IIで学んだ事項を確実に身につける
2) 簡単な量子系について摂動論を適用できる
3) 時間に依存するハミルトニアンをもつ系の特徴を理解することができる
4) 簡単な例についてシュレディンガー方程式を近似して解析解を求めることができる
5) 無限自由度をもつ量子開放系の固有値を求めることができる

教科書

指定しない

参考書

J. J. Sakurai「現代の量子力学(上、下)」吉岡書店
原康夫「量子力学」(岩波基礎物理シリーズ)岩波書店

関連科目

量子力学I,II、量子力学演習I,II

授業時間外の学習(準備学習等について)

この授業では量子力学の発展的な内容を学習するが、しばしば、摂動論などを用いて近似的にシュレディンガー方程式を解くことになる。そこではシュレディンガー方程式が厳密に解ける場合をきちんと理解しておくことが重要となる。そのため、量子力学I,IIで学んだ範囲について、ノートなどを参考にして事前に予習しておくこと。また授業中に行った演習問題は、しっかり復習しておくこと。

授業の概要

この授業では、量子力学I,IIおよび量子力学演習I,IIで学んできたさまざまな事項について別の角度から解説し、また卒業研究に直接関係するような発展的内容についても解説を行う。そして、2準位系や1次元系など簡単な系についての具体的な演習問題を解くことにより、量子力学についての理解を深める。

授業計画

1. はじめに
2. 量子力学の基礎
3. 角運動量演算子と電子のスピン
4. 物理量の期待値の時間発展
5. 摂動論I :時間を含まない摂動論
6. 摂動論II:時間を含む摂動論
7. 2準位系の動力学I
8. 2準位系の動力学II
9. 断熱近似と非断熱遷移
10. 密度行列
11. 量子開放系I
12. 量子解放系II
13. フロケ理論I
14. フロケ理論II
15. 非エルミート量子力学

成績評価

授業目標1)~5)の達成度を確認するために、小テスト(60%)とレポート(40%)を用いて成績評価を行う。