量子エレクトロニクス (I54A)

学修到達目標	量子エレクトロニクスの概要、その基礎となる電磁気学、それに基づく波動光学の原理とその適用についての基礎を理解することができる。また、光と物質の相互作用、レーザの基礎と動作原理についてこれらの基礎を理解できる。
授業形態及び授業方法	板書を主体に講義を行う。課題毎に分担し、受講生も分担部分を板書して説明する。また、教員の実務経験をふまえて、卒業後の研究者・技術者となったときに、本科目がどのような意味があり、どのような位置づけとなっているかを、随時説明を加えながら、勉学のモチベーションアップと、理解度の増加を図る。
準備学習（予習・復習等）の内容・受講のための予備知識	学部の電磁気、電子、物性、量子力学関係の科目を履修していることが望ましい。授業終了時に次回の授業内容概略を説明するので、対象範囲のテキストを読んでおくこと。

第1回	講義のすすめ方を説明し、量子力学の実力調査を実施する。事前の理解不足の点を補足する講義を行う。
第2回	電磁波と光の基礎を理解する。
第3回	電磁波と光の基礎を古典論として理解する。
第4回	量子論への導入を行う。
第5回	量子力学での光子の扱いと量子状態記述法導入を理解する。
第6回	ヒルベルト空間、ケット状態、物理量演算子について理解する。
第7回	演算子、重ね合わせ状態表記法、不確定性原理、状態の時間変化について理解する。
第8回	電磁場の量子化、正準量子化について理解する。
第9回	正準量子化の復習と、調和振動子の講義を行い、これらについて理解する。
第10回	調和振動子の復習と、電磁場の量子化の講義を行い、これらについて理解する。
第11回	電磁場の量子化と、これまでの内容を復習し、これらについて理解する。
第12回	自然放出　誘導吸収と誘導放出、自然放出、光パラメトリック増幅について理解する。
第13回	単一光子の量子状態　重ね合わせ状態、不確定性、偏波について理解する。
第14回	量子エレクトロニクスとレーザとの関係を理解する。
第15回	全体概要まとめと理解度確認討論

教科書	井上　恭『工学系のための量子光学』森北出版 2008年第1版
参考資料コメント及び資料（技術論文等）
成績評価の方法及び基準	講義中討議90%、レポート10%
質問への対応	随時対応、メールでも可。
研究室又は連絡先	中川活二 nakagawa.katsuji@nihon-u.ac.jp
オフィスアワー	月曜船橋 12:15 ～ 13:15 421号室
学生へのメッセージ	こつこつ勉強しましょう。

2020年 大学院理工学研究科 シラバス - 電気工学専攻