Metody kvantových technologií

Diracova rovnice: nabitá částice v elektromagnetickém poli, gyromagnetický poměr (g – factor) spinu elektronu, Diracova děrová teorie a positron, relativistický vodíkový atom, jemná struktura vodíku

Symetrie a jejich aplikace v relativistické kvantové teorii: reprezentace Lorentzovy grupy, invariance Klein-Gordonovy a Diracovy rovnice vzhledem k Lorentzovým transformacím, diskrétní symetrie C, P a T

Kvantování volných polí: kanonické kvantování skalárního a bispinorového pole, kreační a anihilační operátory, Fockův prostor, důležité polní operátory (operátor počtu částic, operátor hybnosti, Hamiltonián), teorém Noetherové

Laser jako kvantový generátor záření – základní elementy laserového generátoru a princip generace laserového záření

Laser jako kvantový generátor záření – inverze populace hladin kvantových soustav a principy zesilování optického záření

Vlastnosti laserového záření – spektroskopické vlastnosti laserového záření, prostorová a časová koherence

Laserový svazek – parametry základního Gaussovského svazku, jeho šíření a transformace

Matematické nástroje kvantové optiky: operátorová exponenciála, práce s komutátory, ad-exp lemma, normální uspořádání, jeho tvar pro operátory

posunu, převod maticových elementů na vakuové střední hodnoty

Interakce světla s atomy: dvouhladinové atomy, dipólová interakce, aproximace korotující vlny, Jaynesův–Cummingsův model, holé a oděné vlastní stavy

Pohyb elektronu v periodickém potenciálu: mnohaelektronová vlnová funkce, Blochovy funkce, pásová struktura pevných látek, metody výpočtu elektronové struktury pevných látek.

Statistická rovnováha, transportní jevy v pevných látkách, kvazičástice v pevných látkách.

Čisté a smíšené stavy - von Neumannova entropie, dvoučásticové separabilní a provázané čisté stavy, Schmidtův rozklad, smíšené bipartitní stavy, redukovaná matice hustoty, entropické míry provázání