Mecánica cuántica II

Esta es la segunda parte del curso introductorio a la mecánica cuántica. En ella se sitúan los conocimientos necesarios para que cualquier estudiante pueda configurar un itinerario completo con materias obligatorias y optativas. La docencia se orientará al estudio de conceptos esenciales para entender la teoría cuántica de la información y su implementación en sistemas físicos de naturaleza cuántica.

Resultados del aprendizaje:
El alumnado que curse esta materia podrá:

CON_01: Conocer los fundamentos teóricos de la mecánica cuántica, el formalismo matemático, los axiomas y sistemas más sencillos.
CON_02: Adquirir conocimientos sobre sistemas cuánticos de muchos grados de libertad como medio para almacenar y procesar información.

1. Repaso de mecánica ondulatoria de una partícula
2. Oscilador armónico: Operadores de creación y destrucción.
3. Sistemas multipartitos, producto tensorial, operadores. Paradoja EPR.
4. Estadística cuántica: bosones y fermiones.
5. Interacción átomo campo electromagnético.
6. Cuantización del campo electromagnético.

A. V. Ramallo: Notas de Física Cuántica, USC, 2023.
A. V. Ramallo: Problemas resueltos de Física Cuántica, USC, 2023.
M. Le Bellac: Quantum Physics, Cambridge University Press, 2006.
D. Griffiths, F. Schroeter: Introduction to quantum mechanics, Cambridge University Press, 2018.
M. Le Bellac: A short introduction to quantum information and quantum computation, Cambridge University Press, 2006.
M.A. Nielsen, I.L. Chuang: Quantum Computation and Quantum Information. Cambridge University Press, 2000.
L. Susskind, A. Friedman: Quantum Mechanics--The Theoretical Minimum, Basic Books, 2014.

El alumnado que curse esta materia adquirirá las habilidades y destrezas de pensamiento crítico y creativo, de comunicación y de trabajo colaborativo que se señalan en la memoria de verificación del título (HD0, HD1, HD2, HD3).

Además de las competencias básicas (CB1-CB5), generales (CG1-CG4) y transversales (CT1-CT8) que se especifican en la memoria de verificación del título, el alumnado adquirirá las siguientes competencias específicas de esta asignatura:

CE1: Comprender el dominio, los conceptos, los métodos y las técnicas básicas de la mecánica cuántica: formalismo matemático, postulados, operadores, matrices, esfera de Bloch, estados fotónicos.
CE2: Conocer y adquirir competencia en las técnicas experimentales para el procesado de la información cuántica: interacciones, medidas, oscilaciones, interferencias, sistemas de comunicaciones, ...
CE3: Comprensión y conocimiento de los fundamentos de la teoría cuántica de la información, así como los aspectos básicos de los cuatro tipos de tecnologías cuánticas: computación, comunicaciones, metrología, simulación.

Clases expositivas: el profesorado presenta los temas al alumnado.
Clases interactivas: seminarios y sesiones basadas en la resolución de problemas.
Tutorías: atención personalizada al alumnado, orientación y resolución de dudas.
Trabajo autónomo: estudio de la materia dada y resolución de ejercicios propuestos.

Se activará un curso en la plataforma Moodle del Campus Virtual de la USC al que se subirá información de interés para el alumno y material docente diverso.

Evaluación continua: asistencia continuada y participación en las clases expositivas e interactivas y realización de los ejercicios propuestos en las mismas. Supondrá el 60% de la calificación global.

Elaboración y/o exposición de trabajos y resolución de ejercicios adicionales donde el alumno pondrá en práctica los métodos y técnicas aprendidos en la asignatura. Supondrá el 40% de la calificación global.

Puntualmente y de forma excepcional, en situaciones en las que no haya sido posible realizar la evaluación continua, se contempla la posibilidad de evaluar el correspondiente 60% de la nota total mediante la realización de un examen final.

Estos criterios se aplicarán tanto en la primera como en la segunda oportunidad de la convocatoria.

Para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas será de aplicación la “Normativa de evaluación del rendimiento académico de los estudiantes y de revisión de calificaciones”.

Clases expositivas: 15 horas
Clases interactivas: 10 horas
Tutorías: 3 horas
Trabajo personal del alumnado: 47 horas.
Total: 75 horas