学部前期課程
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最終更新日：2025年4月21日

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量子論

量子論とは何か：その源泉と現代物理への流れ
この講義では、量子論の幕開けから現代の量子物理学・量子情報科学に至る道筋を概観し、相対性理論と共に現代の物理学を支える量子力学の基本的な構成と物理的な意義について、自然なかたちで理解することを目標にしている。１９世紀までの古典物理学における未解決問題を解決するために、どのような考察の過程を経て２０世紀初めに量子力学が構成されることになったのか、さらにそれから百年を経た２１世紀の今日に至るまでにどのような発展があったのかについて、時代を追って説明を行う。これらの講義を通して、人類の伝統的な自然観を覆すことになった量子力学とは何かを知り、その根柢にある革新的な自然観をできるだけ正確に習得できるようにしたい。
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時間割／共通科目コード
コース名
教員
学期
時限
30238
CAS-GC1E14L1
量子論
筒井　泉
S1 S2
月曜5限
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講義使用言語
日本語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
不可
開講所属
教養学部（前期課程）
授業計画
講義内容の項目（予定） １．はじめに：本講義の目的と全体の概観 ２．１９世紀物理の流れ：スペクトル線の発見から黒体輻射へ ３．プランクのエネルギー量子とアインシュタインの光量子 ４．原子物理の量子性：粒子と波動の２重性 ５．ハイゼンベルクの行列力学とシュレーディンガーの波動力学 ６．量子系の基礎：調和振動子とポテンシャル井戸 ７．量子力学の基本則（I）：状態と物理量 ８．量子力学の基本則（II）：測定と時間発展 ９．不確定性関係 １０．スピンと量子化 １１．アインシュタインとボーアの論争：量子力学は不完全か １２．物理量の非局所実在性とベル不等式 １３．量子もつれと量子情報科学 １４．量子の位相と素粒子の相互作用：ゲージ対称性 １５．古典と量子の自然像：その本質的な差異について
授業の方法
授業は講義形式で行います（第１回はオンライン授業。第２回以降は対面授業）。
成績評価方法
レポート課題の答案提出による成績評価。
履修上の注意
高校程度の物理と数学の基本的な知識を前提とする。ただし、必要な場合には数学等の予備知識についての補足説明を行うことにしている。
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