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授業科目
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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。
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電子基礎物理
電子デバイス・光デバイス・量子コンピュータなどの動作原理を理解するために不可欠な物理学の基礎事項を学ぶ．前半は量子力学（担当：種村），後半は統計力学（担当：山下）を扱う．
教養前期課程で学ぶ物理学の講義を特に前提としないので，改めて基礎を学びたい学生を歓迎する．
時間割／共通科目コード
コース名
教員
学期
時限
FEN-EE2203L1
FEN-EE2203L1
電子基礎物理
山下 真司
木曜1限、木曜2限
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量子力学第二
量子力学における対称性の議論や近似理論などを学ぶ。たとえばスピン角運動量は量子力学に特徴的な対称性と関わっており、摂動論やWKB近似は代表的な近似理論である。量子力学の本質を理解し、具体的な物理系に適用することを目標とする。
時間割／共通科目コード
コース名
教員
学期
時限
FEN-AM3232L1
FEN-AM3232L1
量子力学第二
沙川 貴大
火曜2限
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量子力学
・量子技術（量子情報・量子暗号・量子コンピューター等）はAIと並ぶ重要技術として注目され、毎日のように新しい発展が報道されています。来年（2025年）は国際量子科学技術年です。量子技術は、基礎研究に加えて実用化・社会実装の段階に移行していて、企業も理系文系を問わず続々と研究に参入しています。➡ 発展：A2ターム「量子コンピューティング」
・量子力学は、システムの状態やダイナミクスを、古典的アプローチより桁違いに大きい表現力で記述する新しい方法です。特に、量子化学や半導体を含む固体物理で威力を発揮しています。➡ 発展：A2ターム「第一原理シミュレーション技法」
これらの発展を念頭において、量子力学の幅広い基礎について講義します。
時間割／共通科目コード
コース名
教員
学期
時限
FEN-SI3211L1
FEN-SI3211L1
量子力学
石川 顕一
火曜2限、金曜2限
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量子力学II
１粒子系量子力学からやや高度な多粒子系量子力学の基礎までを体系的に学ぶ。
時間割／共通科目コード
コース名
教員
学期
時限
FEN-EE4213L1
FEN-EE4213L1
量子力学II
田中 雅明
月曜1限
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量子力学I
近年、量子力学の概念を利用した様々な新しい電子情報通信デバイスが利用されるようになってきています。人工知能に応用されている量子コンピュータや、次世代の通信方法として期待されている量子情報通信技術のみならず、社会の至るところで活躍している様々な電子情報通信デバイスに量子力学の概念が広く利用されています。また、これからの脱炭素社会やグリーンイノベーションに向けて、新しい機能性物質を開拓していく上でも量子力学の知識は不可欠です。もはや量子力学は、現代社会を生き抜く上で常識として身に着けておくべき学問の一つであるといっても過言ではないでしょう。
量子力学では、電子などの粒子を、「存在確率の波」として捉えます。それにより、「電子と電子の重ね合わせ」などといった、古典的な概念では到底理解できないような様々な実際の物理現象が理解できるようになります。量子力学の世界は、一見、現実とはかけ離れたものに見えますが、この考え方が、様々なデバイスの動作の基礎原理として実際に利用されています。量子コンピュータの動作原理も、このような確率的な概念により成り立っています。
本講義は、4年S1S2タームに電気電子工学科で開講されている「量子力学II」を後に続けて受講することにより、量子力学の重要な基礎概念を一通りすべて学ぶことができるように設計されています。本講義では、特に一粒子系の量子力学に焦点を当てて、演算子、行列表示、変分法、摂動論、光の吸収放出などの概念を基本から学びます。講義の最後に、時間があれば、物質のバンド計算（MATLABによる演習形式）や、量子コンピューティングにも簡単に触れ、量子力学の応用例についても学びます。
時間割／共通科目コード
コース名
教員
学期
時限
FEN-EE3212L1
FEN-EE3212L1
量子力学I
大矢 忍
水曜2限
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量子力学II
量子力学IIでは、次のトピックスを扱う。
A. 量子力学における角運動量の性質を理解し、厳密に解くことのできる量子力学系を学ぶ
B. 摂動論をマスターする（厳密に解くことができない場合、どのように近似するか？）
C. 量子ビット系を例にとって量子力学と古典力学との相違を理解する
The course objective of Quantum Mechanics II is the following:
A. Understanding properties of angular momentum in quantum mechanics and studying exactly solvable quantum mechanical systems
B. Mastering perturbation theory to solve non-exactly solvable quantum mechanical systems
C. Understand the difference between classical and quantum mechanics exhibited in qubit systems
時間割／共通科目コード
コース名
教員
学期
時限
0515013
FSC-PH3130L1
量子力学II
村尾 美緒
火曜2限
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量子力学第三
量子力学IIで取り扱った内容を基礎において、散乱理論、第二量子化、電磁場の量子化、相対論的量子力学などについて学ぶ。
時間割／共通科目コード
コース名
教員
学期
時限
FEN-AP3233L1
FEN-AP3233L1
量子力学第三
有田 亮太郎
火曜2限
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量子力学第一
初学者向けの量子力学の入門的講義を行う。量子力学は、原子1個や電子1個などミクロな世界を支配する物理法則である。原子の構造や化学反応といった様々な自然現象を説明できるだけでなく、スマートフォンに代表される現代の半導体技術から未来の量子コンピュータまで多岐にわたる技術に応用される。本講義では、量子力学の基礎的な理論体系（波動力学・行列力学）をゼロから学び、1粒子系で厳密に解ける系に量子力学を適用して考察できる力を養うことを目的とする。
時間割／共通科目コード
コース名
教員
学期
時限
FEN-AM2231L1
FEN-AM2231L1
量子力学第一
武田 俊太郎
水曜3限
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量子力学III
量子力学I, IIで学んだ内容をもとに、量子力学の散乱問題、および同種粒子の量子力学的扱いや量子多体系の初歩について学ぶ。
Based on Quantum Mechanics I and II, we study advanced topics of quantum mechanics, including scattering problems, identical particles, and the basics of quantum many-body systems.
時間割／共通科目コード
コース名
教員
学期
時限
0515027
FSC-PH3140L1
量子力学III
辻 直人
火曜2限
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量子力学III[数理自然科学コース]
量子力学IIの内容を既知とし、より進んだ量子力学の内容を学ぶ。まず基本事項を総括し、その後、以下の3つの課題を中心に必要な内容を補足しながら講義を進める。学期末には、これらの課題を自力で解決できることを目標とする。各課題に対して具体的な問題を提示し、その解決過程を通じて重要事項を解説する。
課題1: 量子ダイナミクス
時間依存の2状態系のハミルトニアンを厳密解法や近似解法など多角的に用いて解き、そこから得られる物理的意味を理解する。関連して、2状態系の応用、断熱近似、ベリー位相などを扱う。
課題2: 光と物質の相互作用
水素原子の励起状態の寿命を計算する力を養う。関連として、時間依存摂動論や電磁場の量子論を学ぶ。
課題3: 量子力学における対称性
1次元束縛状態に縮退がない理由、2次元で縮退が可能になる理由を対称性の観点から説明できるようにする。関連して、対称性と保存則、量子力学と群論の関係を学ぶ。
時間割／共通科目コード
コース名
教員
学期
時限
08E1017
FAS-EA3B18L1
量子力学III[数理自然科学コース]
岸根 順一郎
木曜4限
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