course language
course duration
needed to educate
for credit at your university
Afraid to read scientific articles? Then you are here. This course will introduce you to the basic principles of quantum mechanics, give you an idea of modern problems of quantum informatics and related applications in condensed matter physics.
After completing the course, students will gain a general understanding of modern areas of physics. Main topics include:
● Basics of quantum mechanics.
● Superconductors and Bose condensates.
● Quantum computing algorithms.
● Quantum measurements.
● Quantum teleportation.
● Quantum phase transitions.
The lecturers of the course are active researchers in various fields of theoretical physics. Armed with the tools mastered during the course, students will gain an understanding of the fundamental principles of quantum mechanics, insight into contemporary problems in quantum informatics and related applications in condensed matter physics.
The course includes video lectures lasting 6-20 minutes, materials and tasks for self-study by users. Sections of the course are completed with comprehension tests and problems (15-20 questions).
Course Prerequisites:
1) Basics of the theory of the function of a complex variable;
2) Basics of differential equations;
3) Lagrangian mechanics;
4) General physics.
1 week. Introduction to Quantum Mechanics
2 week. Quantum Wells and Barriers. Dirac’s bra-ket formalism.
3 week. Singe qubit properties and quantum computing.
4 week. Brief review of Superconductivity.
5 week. Quantum phase transitions in the chain of spins.
6 week. Eliashberg equations, antiferromagnetic ‘hidden order’ and instantons as a Cooper pairing ‘glue’ for high-Tc superconductivity.
As a result of mastering the course, students form the following final results:
You will know:
● Basic chapters of quantum mechanics;
● Methods for solving the main problems of quantum mechanics;
You will be able to:
● analyze the physical picture of quantum phenomena and solve specific problems in quantum mechanics;
You will master the skills of:
● solution of the problems of quantum mechanics that have applications in condensed matter physics:
● calculating the transparency of the tunnel transition;
● calculation of the energy spectrum of electrons in a helium atom and in a singly ionized hydrogen molecule;
● calculation of the splitting of particle energy levels in a symmetric double-well potential;
● calculation of Landau levels for an electron in a magnetic field
ОПК-1 Фундаментальные знания. Демонстрировать глубокое знание и понимание фундаментальных наук, а также знания в междисциплинарных областях профессиональной деятельности.
ОПК-2 Системный анализ. Умение анализировать продукцию, процессы и системы в рамках широких междисциплинарных областей, а также умение ставить и решать нестандартные задачи в условиях неопределенности и альтернативных решений с использованием соответствующих аналитических, вычислительных и экспериментальных методов, а также новых инновационных методов.
ОПК-4 Исследования. Способность находить и получать необходимые данные об объекте исследования, осуществлять поиск литературы, критически использовать базы данных и другие источники информации, осуществлять моделирование объектов и процессов, а также исследовать применение новейших технологий.
ОПК-6 Принятие решений. Умение управлять комплексными проектами, которые требуют новых стратегических подходов, брать на себя ответственность за принятие решений.
ПК-1 Научно-исследовательская (в области материаловедения и технологии материалов). Способность проводить научно-исследовательские работы и (или) опытно-конструкторские разработки в области материаловедения и технологии материалов по тематике организации.
ПК-2 Расчетно-аналитическая (в области материаловедения и технологии материалов). Способность использовать современные информационно-коммуникационные и расчетно-аналитические технологии, методы моделирования при прогнозировании и оптимизации технологических процессов и свойств материалов в деятельности в области материаловедения и технологии материалов.
ПК-3 Производственная (в области материаловедения и технологии материалов). Готовность разрабатывать технологические процессы на стадии разработки, внедрения в производство и испытаний материалов и изделий из них.
ПК-5 Организационно-управленческая (в области материаловедения и технологии материалов). Способность использовать принципы производственного менеджмента и управления персоналом малого коллектива, выполнять ресурсное обоснование проведения научно-исследовательских и (или) опытно-промышленных работ на основе экономического анализа
ПКП-1 Способность и готовность на основе знаний теории коррозии металлов, теоретических и экспериментальных методов изучения коррозионных процессов, изучении структурных методов физического материаловедения и современного оборудования для исследования и диагностики коррозионного состояния материалов, проведения коррозионных исследований и испытаний металлических материалов делать обоснованные выводы по применению металлических изделий и конструкций в конкретных условиях эксплуатации.
course language
course duration
needed to educate
for credit at your university
Doctor of Sciences, Professor
Position: Head of Theoretical Physics and Quantum Technologies department, NUST MISIS
Doctor of Sciences, Professor
Position: Professor at the Department of Theoretical Physics and Quantum Technologies department, NUST MISIS
Doctor of Sciences
Position: Professor at the Department of Theoretical Physics and Quantum Technologies department, NUST MISIS; Leading researcher of the Superconducting Metamaterials laboratory
PhD
Position: Senior lecturer at the Department of Theoretical Physics and Quantum Technologies department, NUST MISIS
PhD
Position: Researcher at the Department of Theoretical Physics and Quantum Technologies department, NUST MISIS