DERS TANITIM BİLGİLERİ


Dersin Adı
Açık Kuantum Sistemlerine Giriş
Kodu
Yarıyıl
Teori
(saat/hafta)
Uygulama/Lab
(saat/hafta)
Yerel Kredi
AKTS
PHYS 413
Güz/Bahar
2
2
3
5
Ön-Koşul(lar)
 PHYS 413En az FD notu almış olmak
Dersin Dili
İngilizce
Dersin Türü
Seçmeli
Dersin Düzeyi
Lisans
Dersin Veriliş Şekli -
Dersin Öğretim Yöntem ve Teknikleri
Dersin Koordinatörü
Öğretim Eleman(lar)ı
Yardımcı(ları) -
Dersin Amacı Bu dersin amacı açık kuantum sistemleri teorisinin temel matematiksel ve fiziksel özelliklerini öğrencilere tanıtmaktır. Kuantum bilgisayarlarının geliştirilmesinde kritik önemi bulunan açık kuantum sistemleri teorisinin hem genel formalizmi işlenecek hem de özel örnekler tartışılacaktır.
Öğrenme Çıktıları Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
  • Açık kuantum sistemleri teorisinin formülasyonunu ve teorinin temel uygulamalarını tartışabilecek seviyeye gelebilecektir.
  • Kuantum mekaniğini yoğunluk matrisleri dilinde ifade edebilecek ve inceleyebilecek bilgi seviyesine ulaşabilecektır.
  • Açık sistemlerin kuantum mekaniğinde Markovyen olan ve Markovyen olmayan süreçleri sınıflandırabilecektir.
  • Etrafımızda gözlemlediğimiz klasik dünyanın neden doğrudan gözlemlenebilir kuantum mekaniksel özellikler taşımadığını açıklayan eşevresizlik kavramı ile tanışmış olacaktır.
  • Fiziksel modellerde ortaya çıkan hafıza etkilerini Markovyen olmayan süreçleri inceleyerek analiz edebilecektir.
Ders Tanımı Ders ve dersin uygulamaları kapsamında yoğunluk matrisi formülasyonu, kuantum master denklemleri, Markovyen master denklemleri, kuantum optiği master denklemi, kuantum eşevresizliği, kuantum mekaniğinde Markovyen olmayan süreçler, iz düşüm operatörü teknikleri, fiziksel modellerde Markovyen olmayan dinamikler ve Jaynes-Cummings modeli konuları işlenecektir.
Dersin İlişkili Olduğu Sürdürülebilir Kalkınma Amaçları

 



Dersin Kategorisi

Temel Ders
Uzmanlık/Alan Dersleri
X
Destek Dersleri
İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri
Aktarılabilir Beceri Dersleri

 

HAFTALIK KONULAR VE İLGİLİ ÖN HAZIRLIK ÇALIŞMALARI

Hafta Konular Ön Hazırlık
1 Açık ve Kapalı Kuantum Sistemleri The Theory of Open Quantum Systems, Heinz-Peter Breuer and Francesco Petruccione, Oxford (Bölüm 3.1) Final Sınavı
2 Yoğunluk Matrisi Formülasyonu
3 Quantum Master Denklemleri The Theory of Open Quantum Systems, Heinz-Peter Breuer and Francesco Petruccione, Oxford (Bölüm 3.1) Final Sınavı
4 Quantum Master Denklemleri The Theory of Open Quantum Systems, Heinz-Peter Breuer and Francesco Petruccione, Oxford (Bölüm 3.2)
5 Markovyen Master Denklemler The Theory of Open Quantum Systems, Heinz-Peter Breuer and Francesco Petruccione, Oxford (Bölüm 3.3)
6 Kuantum Optiği Master Denklemi The Theory of Open Quantum Systems, Heinz-Peter Breuer and Francesco Petruccione, Oxford (Bölüm 3.4)
7 Kuantum Eşevresizliği The Theory of Open Quantum Systems, Heinz-Peter Breuer and Francesco Petruccione, Oxford (Bölüm 4)
8 İşlenen Konuların Genel Tekrarı
9 Markovyen Olmayan Kuantum Süreçleri The Theory of Open Quantum Systems, Heinz-Peter Breuer and Francesco Petruccione, Oxford (Bölüm 9)
10 İz düşüm Operatörü Teknikleri The Theory of Open Quantum Systems, Heinz-Peter Breuer and Francesco Petruccione, Oxford (Bölüm 9)
11 Fiziksel Modellerde Markovyen Olmayan Dinamik The Theory of Open Quantum Systems, Heinz-Peter Breuer and Francesco Petruccione, Oxford (Bölüm 10)
12 Jaynes-Cummings Modeli The Theory of Open Quantum Systems, Heinz-Peter Breuer and Francesco Petruccione, Oxford (Bölüm 10)
13 Markovyen Olmayan Süreçlerin Örnekleri The Theory of Open Quantum Systems, Heinz-Peter Breuer and Francesco Petruccione, Oxford (Bölüm 10)
14 Markovyen Olmama Ölçütleri
15 Dönemin Genel Tekrarı
16 Final Sınavı
Ders Kitabı

The Theory of Open Quantum Systems, Heinz-Peter Breuer and Francesco Petruccione, Oxford

Önerilen Okumalar/Materyaller

Open Quantum Systems, Angel Rivas and Susana F. Huelga, Springer

 

DEĞERLENDİRME ÖLÇÜTLERİ

Yarıyıl Aktiviteleri Sayı Katkı Payı %
Katılım
1
10
Laboratuvar / Uygulama
Arazi Çalışması
Küçük Sınav / Stüdyo Kritiği
Portfolyo
Ödev
5
20
Sunum / Jüri Önünde Sunum
Proje
Seminer/Çalıştay
Sözlü Sınav
Ara Sınav
1
30
Final Sınavı
1
40
Toplam

Yarıyıl İçi Aktivitelerin Başarı Notuna Katkısı
7
60
Yarıyıl Sonu Aktivitelerin Başarı Notuna Katkısı
1
40
Toplam

AKTS / İŞ YÜKÜ TABLOSU

Yarıyıl Aktiviteleri Sayı Süre (Saat) İş Yükü
Teorik Ders Saati
(Sınav haftası dahildir: 16 x teorik ders saati)
16
2
32
Laboratuvar / Uygulama Ders Saati
(Sınav haftası dahildir. 16 x uygulama/lab ders saati)
16
2
Sınıf Dışı Ders Çalışması
16
2
32
Arazi Çalışması
Küçük Sınav / Stüdyo Kritiği
Portfolyo
Ödev
2
Sunum / Jüri Önünde Sunum
Proje
Seminer/Çalıştay
Sözlü Sınav
Ara Sınavlar
1
20
Final Sınavı
1
24
    Toplam
140

 

DERSİN ÖĞRENME ÇIKTILARININ PROGRAM YETERLİLİKLERİ İLE İLİŞKİSİ

#
Program Yeterlilikleri / Çıktıları
* Katkı Düzeyi
1
2
3
4
5
1

Temel ve ileri düzeydeki, fenomonolojik ve uygulamalı fizik kuramlarına hakim olur ve bunları kullanır,

X
2

Sorunları tanımlar, analiz eder ve bilimsel yöntemlere dayalı çözüm üretir,

X
3

Fiziğin kullanıldığı hemen her alanda, gerekli bilgileri edinebilme ve modelleme yapar, kurduğu modellere ve çözümlere eleştirel bakar ve bunları yeniler,

X
4

Kuramsal ve teknik bilgilerini gerek detaylı olarak uzman kişilere, gerekse basit ve anlaşılır bir şekilde uzman olmayan kişilere rahatça aktarır,

X
5

Fizik alanında yaygın olarak kullanılan yazılımlara aşina olur ve Avrupa Bilgisayar Kullanma Lisansı İleri Düzeyindeki en az bir programı etkin şekilde kullanır,

X
6

Dahil olduğu projelerin tüm aşamalarında toplumsal, bilimsel ve etik değerlere uygun hareket eder, toplumsal duyarlılık çerçevesinde proje geliştirip uygular,

7

Evrensel anlamda birikimli ve duyarlı olarak tüm süreçleri etkin şekilde değerlendirir ve kalite yönetimi konusunda yeterli bilince sahip olur,

8

Soyut düşünce yapısına hakim olarak, somut olaylara bağlar ve çözümleri taşır, deney tasarlayıp veri toplayarak bilimsel yöntemlerle sonuçları inceler ve yorumlar,

X
9

Edindiği bilgi, beceri ve yetkinlikleri hayat boyu yeniler, kendini geliştirir, yaşam boyu öğrenme bilincine sahip olur,

X
10

Fizik alanında bireysel veya ekip olarak bir çalışmayı sürdürür, bağımsız çalışmanın ilgili tüm aşamalarında etkili olur, karar verme sürecine katılır, zamanı etkili kullanarak gerekli planlamayı yapar ve yürütür,

X
11

Bir yabancı dili kullanarak Fizik ile ilgili bilgi toplar ve meslektaşları ile iletişim kurar, ("European Language Portfolio Global Scale", Level B1)

X
12

İkinci yabancı dili orta düzeyde kullanır,

13

İnsanlık tarihi boyunca oluşan bilgi birikimini uzmanlık alanıyla ilişkilendirir.

*1 Lowest, 2 Low, 3 Average, 4 High, 5 Highest