Curso Académico:
2019/20
447 - Graduado en Física
26953 - Mecánica cuántica
Información del Plan Docente
Año académico:
2019/20
Asignatura:
26953 - Mecánica cuántica
Centro académico:
100 - Facultad de Ciencias
Titulación:
447 - Graduado en Física
Créditos:
5.0
Curso:
4 y 3
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
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1.1. Objetivos de la asignatura
Conocer algunos aspectos básicos de la Mecánica Cuántica no relativista y relativista.
1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura
Se recomienda haber superado las asignaturas de Física Cuántica I y II
2. Competencias y resultados de aprendizaje
2.1. Competencias
Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para...
Comprender la formulación (postulados) de la mecánica cuántica tanto en términos de estados como mediante la matriz densidad.
Conocer el concepto de coherencia y su importancia en el estudio de los llamados “fenómenos cuánticos macroscópicos”
Conocer el espectro de sistemas de osciladores acoplados, su límite continuoy la relación con el fonón y el fotón.
Derivar las versiones relativistas de la mecánica cuántica y obtener e interpretar sus soluciones.
2.2. Resultados de aprendizaje
Entender los postulados de la mecánica cuántica
Distinguir un estado puro de uno mezcla en términos de la matriz densidad.
Cuantificar el entrelazamiento de estados bipartitos y comprender su relevanciaen relación con el proceso de medida.
Conocer los mecanismos usados en la encriptación cuántica, comprender su inviolabilidad y otras propiedades, como la imposibilidad de clonación.
Comprender el concepto de partícula en el contexto de la cuantificación de sistemas vibrantes, tanto mecánicos como electromagnéticos.
Reconocer el significado de las soluciones de la ecuación de Dirac y obtener sucarga y su espín.
Comparar los métodos perturbativos y exactos en la solución del átomo de hidrógeno relativista.
3.1. Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba
El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluacion
Resolución de problemas y trabajos propuestos (30% de la nota final).
Examen de la asignatura (70 % de la nota final).
Superación de la asignatura mediante una prueba global única
Dicha prueba global consistirá en un examen global de la asignatura
4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos
4.1. Presentación metodológica general
El proceso de aprendizaje que se ha diseñado para esta asignatura se basa en lo siguiente:
Los resultados programados para este curso incluyen el logro de conocimientos teóricos y experimentales en el campo de la Mecánica Cuántica. Para conseguir estos resultados, se han programado actividades que estimulen la implicación activa por parte del estudiante en los diferentes temas. El curso consta diferentes actividades de formación bien separadas: sesiones teóricas que incluyen la discusión y resolución de problemas y la realización de una serie de problemas, cuestionarios y trabajos propuestos relacionados con la asignatura.
4.2. Actividades de aprendizaje
El curso incluye 5 ECTS organizados de la siguiente forma:
Clases magistrales (3.5 ECTS): 35 horas
Resolución de problemas (1.2 ECTS): 12 horas
Evaluación (0.3 ECTS): 3 horas)
4.3. Programa
El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades...
I. Fundamentos de Mecánica Cuántica.
- Estados. Evolución. Proceso de medida.
- Matriz densidad. Estados mezcla. Entrelazamiento.
- Teorema de no clonado. Encriptación cuántica.
- Sistemas cuánticos macroscópicos. Decoherencia.
II. Sistemas de osciladores acoplados: fonones.
III. Vibración de medios continuos. Aplicación a la radiación: fotones.
IV. Mecánica cuántica relativista.
- Ecuación de Klein-Gordon.
- Ecuación de Dirac. Espinores de Dirac y de Weyl.
- Acoplo al campo electromagnético.
- Espín y carga eléctrica.
- Átomo de Hidrógeno relativista.
4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave
Calendario de sesiones presenciales y presentación de trabajos
El calendario de las sesiones presenciales será el establecido por la Facultad de Ciencias y será anunciado con anticipación.
Sesiones de evaluación: la evaluación continua se realizará a lo largo del semestre Las sesiones de evaluación mediante una prueba escrita global son las que el Decanato de la Facultad de Ciencias determina y publica cada año en su página web.