学部後期課程
学内のオンライン授業の情報漏洩防止のため，URLやアカウント、教室の記載は削除しております。
最終更新日：2024年10月18日
授業計画や教室は変更となる可能性があるため、必ずUTASで最新の情報を確認して下さい。
UTASにアクセスできない方は、担当教員または部局教務へお問い合わせ下さい。
最終更新日：2024年10月18日
授業計画や教室は変更となる可能性があるため、必ずUTASで最新の情報を確認して下さい。
UTASにアクセスできない方は、担当教員または部局教務へお問い合わせ下さい。
固体物理第四
前半では、電子の粒子性と波動性の共存が発現する半導体低次元系の伝導現象と量子状態制御を学び、最近の半導体量子情報分野の目覚しい進展を紹介する（山本担当）。後半では、弱相関（自由フェルミオン）系に着目し、量子ホール系・トポロジカル絶縁体を代表としたトポロジカル相の基礎理論を学び、平衡から離れた周期駆動（フロケ）・開放系への拡張に関する最近の進展を紹介する（Gong担当）。
In the first half of the lecture, we study transport phenomena and quantum state control in semiconductor low-dimensional systems where the particle-wave duality of electrons is manifested, and introduce recent remarkable progress in the field of semiconductor quantum information. In the second half of the lecture, we focus on weakly correlated (free-fermion) systems and study the fundamental theory of topological phases represented by quantum Hall and topological insulators. We also introduce some recent progress on the generalization to periodically driven (Floquet) and open systems out of equilibrium.
In the first half of the lecture, we study transport phenomena and quantum state control in semiconductor low-dimensional systems where the particle-wave duality of electrons is manifested, and introduce recent remarkable progress in the field of semiconductor quantum information. In the second half of the lecture, we focus on weakly correlated (free-fermion) systems and study the fundamental theory of topological phases represented by quantum Hall and topological insulators. We also introduce some recent progress on the generalization to periodically driven (Floquet) and open systems out of equilibrium.
時間割／共通科目コード
コース名
教員
学期
時限
FEN-AM4244L2
FEN-AM4244L2
固体物理第四
山本 倫久
月曜3限、木曜3限
マイリストに追加
マイリストから削除
講義使用言語
英語
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
可
開講所属
工学部
授業計画
前半は、量子力学的な効果が顕著に現れる低次元電子系を舞台に、量子化伝導、量子干渉効果、電子間相互作用効果、単電子伝導、量子ドットについて最先端の実験結果を交えながら学ぶ。
1. メゾスコピック系への導入
2. 量子化伝導
3. 量子干渉効果
4. ショット雑音とフェルミ統計
5. 量子ドットにおける電気伝導
6. 単電子伝導
7. 量子状態制御
後半は、弱相関系を記述する自由フェルミオンの格子モデルを中心に、対称性の有無も含めさまざまな平衡・非平衡のセットアップで現れるトポロジカル相について学ぶ。
1. 導入
2. 量子ホール効果
3. トポロジカル絶縁体
4. トポロジカル相におけるクエンチ
5. フロケトポロジカル相
6. 散逸によるトポロジカル相
In the first half of the course, students will learn about quantized conductance, quantum interference effects, electron-electron interaction effects, single-electron transport, and physics of quantum dots, with state-of-the-art experimental results.
1.Introduction to mesoscopic physics
2.Conductance quantization
3.Quantum interference
4.Shot noise and Fermi statistics
5.Transport through a quantum dot
6.Single electron transport
7.Manipulation of quantum states
In the second half of the course, students will learn about various topological phases emergent in free-fermion lattice models, including those with and without symmetries, in and out of equilibrium.
1. Introduction
2. Quantum Hall effects
3. Topological insulators
4. Quench in topological phases
5. Floquet topological phases
6. Dissipative topological phases
成績評価方法
レポート問題で評価する。
Evaluate by report questions
教科書
S. Datta: Electron Transport in Mesoscopic System (1995), B. A. Bernevig and T. L. Hughes: Topological Insulators and Topological Superconductors (2013)
履修上の注意
視野を広げる
