SylabUZ
| Course name | QUANTUM SYSTEMS SIMULATIONS |
| Course ID | 11.3-WF-FizD-SyUKw-L-S14_genRCMBE |
| Faculty | Faculty of Physics and Astronomy |
| Field of study | Physics |
| Education profile | academic |
| Level of studies | Second-cycle studies leading to MS degree |
| Beginning semester | winter term 2020/2021 |
| Semester | 4 |
| ECTS credits to win | 6 |
| Available in specialities | Computer Physics |
| Course type | obligatory |
| Teaching language | polish |
| Author of syllabus |
|
| The class form | Hours per semester (full-time) | Hours per week (full-time) | Hours per semester (part-time) | Hours per week (part-time) | Form of assignment |
| Lecture | 30 | 2 | - | - | Exam |
| Laboratory | 30 | 2 | - | - | Credit with grade |
Studenci powinni poznać metody numeryczne symulacji układów kwantowych. Dotyczy to wybranych zagadnień mechaniki kwantowej i informatyki kwantowej.
Znajomość mechaniki kwantowej, znajomość metod matematycznych fizyki, znajomość języków programowania - wiedza i umiejętności spełniające kryteria K2A_W01.
1. Mechanika kwantowa:
- paczki falowe (gaussowska paczka falowa, dyfrakcja, tunelowanie),
- symulacje z użyciem metod chemii kwantowej (orbitale, wyznacznik Slatera, równania Hartree-Focka, metoda DFT),
- symulacje metodą kwantowego Monte Carlo,
2. Wybrane zagadnienia informatyki kwantowej (pojęcie qubitu, działania na qubitach, algorytmy kwantowe).
Metody kształcenia mają formę wykładu, laboratorium komputerowego i ćwiczeń rachunkowych. Na wykładzie przedstawiona zostaje teoria. Wykład wzbogacony jest prezentacjami przykładowych wyników symulacji komputerowych i wskazaniami jak i kiedy stosować metody kwantowe. Laboratorium ma charakter praktyczny, gdzie studenci omawiają materiał z wykładu, przygotowują symulacje prostych układów kwantowych, zapoznają się z dostępnymi bibliotekami do prowadzenia symulacji układów kwantowych. Sugerowany język programowania – Python.
| Outcome description | Outcome symbols | Methods of verification | The class form |
Wykład kończy się egzaminem na ocenę. Forma zaliczenia to sprawdzenie pisemne wiedzy teoretycznej i umiejętności praktycznych. Na ćwiczeniach efekty kształcenia weryfikowane są ocenami częściowymi dotyczącymi wykonanych zadań, ocenami ze sprawdzianów pisemnych i oceną końcową z umiejętności wykonania symulacji komputerowej dla określonego zagadnienia kwantowego.
Przed przystąpieniem do egzaminu student musi uzyskać zaliczenie z ćwiczeń.
Ocena ogólna: średnia arytmetyczna ocena z egzaminu i zaliczenia.
[1] W. M. C. Foulkes, L. Mitas, R. J. Needs, G. Rajagopal, Reviews of Modern Physics, Vol. 73, No. 1, January 2001
[2] Leonard I. Schiff, Quantum Mechanics, McGraw Hill Book Company (1968).
[1] Internet, biblioteki Pytona.
Modified by dr hab. Piotr Lubiński, prof. UZ (last modification: 08-06-2020 23:27)
