DEPARTAMENTO DE FÍSICA

 

Tecnologias Quânticas - EF

Ano letivo: 2014-2015
Especificação técnica - ficha curricular

Elementos especificos
código da disciplinaciclo de estudossemestre lectivocréditos ECTSlíngua de ensino
2003040116pt *)

*) N.B.  se houver estudantes que não falem português a língua é o inglês.

Objectivos formativos
Conhecimentos aprofundados de física (óptica quântica e suas aplicações tecnológicas) Compreensão teórica dos fenómenos físicos (incluindo a descrição quântica de dispositivos tecnológicos como LASERS, SQUIDs, etc) Modelação e resolução de problemas específicos da área em questão. Capacidade de actualização Capacidade para procurar e utilizar bibliografia. Estar familiarizado com as fronteiras de investigação.
Programa genérico mínimo
Os postulados da Mecânica Quântica. Sistemas de partículas idênticas: fermiões e bosões. Estatística de ensembles. Lasers Princípio de funcionamento. Holografia Processo holográfico. Registo, reconstrução e localização da imagem, Hologramas de fase. Interferometria holográfica. Aplicações. Fibras ópticas. Fibras com índice em degrau, gradual e monomodo. Atenuação e dispersão cromática.Sensores de fibra óptica. Óptica não-linear. Óptica não-linear. Supercondutividade. Descrição fenomenológica. Propriedades termodinâmicas dos supercondutores. Efeito Meissner. O modelo dos dois fluidos. Explicação quântica da supercondutividade. Efeitos quânticos: o efeito Josephson DC e AC. Interferência quântica e SQUIDS. Aplicações tecnológicas. Criptografia e computação quântica. Distribuição quântica de chave, verificação de identidade e correcção de erros. Qubits Portas lógicas quânticas. Implementação de operações sobre qubits. Descoerência. Aplicações. Estados entrelaçados e teletransporte.
Pré-requisitos
Mecânica Quântica e Óptica
Competências genéricas a atingir
. Competência em análise e síntese;
. Competência para resolver problemas;
. Competência em raciocínio crítico;
. Competência em aprendizagem autónoma;
. Competência em aplicar na prática os conhecimentos teóricos;
. Competência em organização e planificação;
. Competência em comunicação oral e escrita;
. Competência para comunicar com pessoas que não são especialistas na área;
. Competência em entender a linguagem de outros especialistas;
. Criatividade;
(por ordem decrescente de importância)
Horas lectivas semestrais
aulas teórico-práticas30
aulas práticas laboratoriais30
total horas lectivas60

Método de avaliação
Trabalho de síntese40 %
Frequência60 %
Exame60 %

Bibliografia de referência
Quantum Optics: an introduction, M. Fox, Oxford University Press (2002). Óptica e Fotónica, Mário Ferreira, Lidel, 2003. The Feynman Lectures on Physics, Vol III., Adison Wesley (1968) Semiconductor Device Physics, G. Parker, Prentice Hall (1994)

Quantum Mechanics ,Jasprit Singh, Wiley-VCH.
Magnetism in Condensed Matter (Oxford Master Series in Condensed Matter Physics), Stephen Blundell
Quantum Theory of Solids (Master's Series in Physics and Astronomy) Eoin O Reilly
Introduction to Quantum Computers G. Doolen , R. Maini , D. Campbell

Quantum nanoelectronics - Edward Wolf.
Método de ensino
Alguns dos tópicos serão abordados de forma expositiva, outros serão propostos aoestudante para desenvolvimento autónomo, após uma breve introdução nas aulas. Será dada particular atenção às inúmeras aplicações tecnológicas da mecânica quântica. Os alunos deverão consultar bibliografia especializada sobre alguns dos tópicos cobertos pelo programa.
Recursos específicos utilizados
Laboratório de Óptica Avançada.