Kvantna mehanika

Vpis v letnik.
Opravljen izpit iz vaj kot pogoj za pristop k ustnemu izpitu.

Schroedingerjeva enačba: Lastnosti Schroedingerjeve enačbe in valovne funkcije za en delec. Vloga simetrij: parnost, obrat časa, rotacije, translacije.
Operatorji: Vpeljava operatorjev in pričakovane vrednosti za verjetnostno gostoto, tok verjetnosti, hitrost, gibalno količino, pospešek. Klasična limita.
Formalizem kvantne mehanike: Postulati kvantne mehanike. Matrični zapis operatorjev. Povezava med valovno  funkcijo in Diracovim formalizmom: reprezentacija -p in -r. Operator časovnega razvoja. Operator in lastne funkcije tirne vrtilne količine.
Primeri: Uporaba formalizma kvantne mehanike na posebnih primerih: valovni paket, harmonični oscilator in koherentno stanje, krogelno simetrični problemi, elektron v magnetnem polju. Primerjava s klasično mehaniko.
Spin: Obravnava spina in tirne vrtilne količine. Paulijeve matrike. Nelokalnost kvantne mehanike.
Teorija motenj: Prvi in drugi red za nedegeneriran spekter. Prvi red za degeneriran spekter. Časovno odvisna motnja. Fermijevo zlato pravilo. Primeri.
Sipanje delcev in sipalna matrika.

F. Schwabl, Quantum Mechanics. Springer-Lehrbuch, Heidelberg, 2002.
J. J. Sakurai, Modern Quantum Mechanics. Addison Wesley Longman, 1994.
E. Merzbacher, Quantum Mechanics. John Wiley & Sons, New York, 1970.
L.D. Landau, E.M. Lifshitz, Quantum Mechanics. Pergamon Press Ltd., London, 1958.

Cilji: Razumevanje podobnosti in razlik med klasično in kvantno mehaniko. Zna obravnavati količine, ki so v naravi kvantizirane. Zna formulirati in rešiti enoelektronske probleme s tem v zvezi.
Kompetence:
Teoretično razumevanje.
Sposobnost modeliranja in reševanja fizikalnih problemov.
Globlje poznavanje teorije kvantne mehanike.
Sposobnost iskanja po strokovni literaturi.

Znanje in razumevanje
Kandidat zna uporabiti osnovne principe kvantne verjetnosti.
Uporaba
Kandidat zna pojasniti črtasti spekter izsevane svetlobe, valovne lastnosti delcev, spin.
Refleksija
Abstraktno modeliranje fizikalnih sistemov.
Prenosljive spretnosti - niso vezane le na en predmet
Podlaga za razumevanje mikroskopskih pojavov: fizike kondenzirane snovi, atomov, molekul, jeder, in osnovnih delcev.

Predavanja, individualne konzultacije, računske vaje, domače naloge.

2 pisna kolokvija iz vaj
Ustni izpit
(ocene: 5 (negativno), 6-10 (pozitivno), ob upoštevanju Statuta UL)

1. A non-adiabatically driven electron in a quantum wire with spin-orbit
   interaction, T. Čadež, J.H. Jefferson, and A. Ramšak, New J. Phys. 15, 013029
   (2013).
2. Geometric analysis of entangled qubit pairs, A. Ramšak, New J. Phys. 13,
   103037 (2011).
3. Geometrical view of quantum entanglement, A. Ramšak, Europhys. Lett. 96,
   40004 (2011).
4. Spin qubits in double quantum dots - entanglement versus the Kondo effect,
   A. Ramšak, J. Mravlje, R. Žitko, and J. Bonča, Phys. Rev. B 74, 241305(R)
   (2006).
5. Entanglement of two delocalized electrons, A. Ramšak, I. Sega, and J.H.
   Jefferson, Phys. Rev. A 74, 010304(R) (2006).