500614 - OTTICA QUANTISTICA

insegnamento

ID:

500614

Durata (ore):

48

CFU:

SSD:

FISICA DELLA MATERIA

Anno:

2025

Periodo di attività

Primo Semestre (22/09/2025 - 09/01/2026)

Obiettivi Formativi

Corso di meccanica quantistica avanzata. Lo scopo principale e' di acquisire working knowledge per portare avanti un'attivita' di ricerca. Tecniche algebriche di calcolo (formule BCH), funzioni di Wigner, Master equation (sistemi quantistici aperti).

L'ottica quantistica e' usata come pretesto per acquisire intuizione sui fenomeni quantistici (sovrapposizione, complementarita', dualismo onda-corpuscolo, quantum erasure, quantum seeing in the dark, ecc.)

Prerequisiti

Meccanica quantistica (corso triennale) e fondamenti di elettromagnetismo (Fisica 2). Le prime lezioni del corso saranno dedicate ad un ripasso di tutte le nozioni necessarie, anche per fissare le notazioni usate nel corso.

Metodi didattici

Le lezioni si tengono esclusivamente alla lavagna (no powerpoint): lezioni frontali. Alcuni argomenti avanzati sono facoltativi e non verranno richiesti all'esame a meno che lo studente non lo richieda. Le interazioni (domande, osservazioni, feedback) sono incoraggiate.

Verifica Apprendimento

Esame orale.
L'esame appurera' la reale comprensione del soggetto e la capacita' di rielaborazione autonoma e presentazione. E' totalmente scoraggiata la mera memorizzazione, che sara' valutata negativamente.
Si prega di contattare il docente per fissare la data dell'esame.

Testi

Scully, Zubairy, “Quantum Optics”, Cambridge University Press;
Gerry, Knight, “Introductory Quantum Optics”, Cambridge University Press;

Per approfondimenti: Mandel, Wolf, “Optical Coherence and Quantum Optics”, Cambridge University Press.
(Tutti i libri consigliati sono presenti nella biblioteca del dipartimento.)

Contenuti

La prima lezione del corso ha anche carattere introduttivo al corso: gli studenti interessati sono invitati anche solo a questa lezione.

1. Ripasso di meccanica quantistica (per fissare la notazione e il sistema formale), ripasso di elettromagnetismo classico.
2. Quantizzazione del campo elettromagnetico libero e interazione radiazionemateria dall'Hamiltoniana di minimal coupling.
3. Metodi algebrici per la meccanica quantistica.
4. Stati quantistici della radiazione.
5. Interferenza e sovrapposizione quantistica (si analizzeranno vari esperimenti topici di ottica quantistica).
6. Sistemi quantistici aperti (Master equations e CPmaps).
7. Teoria della rivelazione in ottica quantistica.

Ulteriori dettagli (e il registro del corso) si trovano sul sito del corso: http://otticaquantistica.it/people/maccone/otticaq/

Lingua Insegnamento

Italiano o inglese su richiesta degli studenti (condivisa)

Altre informazioni

English friendly course.

Il sito web del corso contiene il registro delle lezioni svolte ed annunci pratici (aule e orari delle lezioni):

http://otticaquantistica.it/people/maccone/otticaq/

Contattare il docente per esigenze particolari.

Le lezioni dell'anno accademico 15/16 si possono trovare online all'indirizzo:

http://otticaquantistica.it/people/maccone/otticaq/quantum-optics-videos/

Gli studenti nelle categorie individuate dal progetto sulla didattica innovativa avranno la possibilità di fare ricevimenti anche in orari serali e di discutere gli appunti delle lezioni del docente.