Магистратура
2024/2025
Квантовая наноэлектроника и материалы (семинар наставника)
Статус:
Курс обязательный (Прикладная электроника и фотоника)
Направление:
11.04.04. Электроника и наноэлектроника
Кто читает:
Департамент электронной инженерии
Когда читается:
1-й курс, 1-4 модуль
Формат изучения:
без онлайн-курса
Охват аудитории:
для своего кампуса
Прогр. обучения:
Прикладная электроника и фотоника
Язык:
русский
Кредиты:
3
Программа дисциплины
Аннотация
Курс направлен на получение студентами базовых знаний по физике сверхпроводимости применительно к современной и быстро развивающейся области сверхпроводящих наноматериалов и их применений. Для успешного прохождения курса студент должен быть знаком с основными положениями классической и квантовой физики, а также - с методами современного физического исследования. Знания, полученные при изучении курса, могут быть использованы при изучении таких дисциплин, как электротехника, электроника, метрология и т.д. При обучении предусмотрен контроль знаний студентов в виде обсуждений на занятиях и коллоквиума.
Цель освоения дисциплины
- Формирование представлений об основах физики сверхпроводимости;
- Получение базовых знаний по основным прикладным вопросам сверхпроводимости;
- Формирование профессиональных компетенций, связанных с использованием полученных знаний в дальнейшей производственной деятельности.
Планируемые результаты обучения
- Получат представление о применении квантовых технологий для повышения эффективности криптографической защиты информации, а также о проблемах безопасности, к которым приводит развитие данных технологий.
- знает основные модельные представления, описывающие явление сверхпроводимости;
- знает основные феноменологические положения физики сверхпроводимости;
- знает основные эффекты и приложения сверхпроводимости;
- решает типовые прикладные задачи.
- знает основные эффекты и приложения наноплазмоники, открытые квантовые системы
- знает особенности физических свойств низкоразмерных магнитных систем.
- Получат представление о системах передачи информации, основанной на квантовых технологиях.
- Получат представление о квантовых вычислениях.
- Получат представление о применении квантовых технологий для реализации квантовых вычислений.
Содержание учебной дисциплины
- Тема 1. Сверхпроводимость в электронике
- Тема 2. "Теоретические основы сверхпроводимости"
- Тема 3. «Основы квантовой криптографии»
- Тема 4. "Низкоразмерные сверхпроводящие наноэлектронные системы"
- Тема 5. "Низкоразмерный магнетизм"
- Тема 6. «Экспресс-курс: Плазмоника. Введение»
- Тема 7. " Открытые квантовые системы. Введение "
Элементы контроля
- Презентация П11Каждый студент на предварительно оговоренном занятии должен будет сделать 15 мин. презентацию по материалам своей предыдущей бакалаврской (1-ый курс) и текущей магистерской (2-ой курс) работы. Оценка за презентацию выставляется по десятибалльной шкале.
- Активность А12В процессе занятий по материалам семинара преподаватель может оценить активность студентов по материалам устного или письменного опроса. Оценка за выполнение тестов выставляется как среднее арифметическое оценок за каждый опрос. Оценка за каждый опрос выставляется по десятибалльной шкале.
- Активность А13В процессе занятий по материалам семинара преподаватель может оценить активность студентов по материалам устного или письменного опроса. Оценка за выполнение тестов выставляется как среднее арифметическое оценок за каждый опрос. Оценка за каждый опрос выставляется по десятибалльной шкале.
- Активность А14В процессе занятий по материалам семинара преподаватель может оценить активность студентов по материалам устного или письменного опроса. Оценка за выполнение тестов выставляется как среднее арифметическое оценок за каждый опрос. Оценка за каждый опрос выставляется по десятибалльной шкале. Промежуточная оценка за 1-ый курс рассчитывается по формуле: О1= 0,2*П11 + 0,2 *А12 + 0,3 *А13 + 0,3 *А14
- Активность 21В процессе занятий по материалам семинара преподаватель может оценить активность студентов по материалам устного или письменного опроса. Оценка за выполнение тестов выставляется как среднее арифметическое оценок за каждый опрос. Оценка за каждый опрос выставляется по десятибалльной шкале. В конце некоторых занятий по материалам семинара будет проводиться тест в письменной форме. Оценка за выполнение тестов выставляется как среднее арифметическое оценок за каждый тест. Оценка за каждый тест выставляется по десятибалльной шкале по баллам, указанным за каждый вопрос. Оценка за выполнение тестов не является блокирующей, тест проводится только на занятии в режиме реального времени и не подлежит пересдаче.
- Презентация П21Каждый студент на предварительно оговоренном занятии должен будет сделать 15 мин. презентацию по материалам своей предыдущей бакалаврской (1-ый курс) и текущей магистерской (2-ой курс) работы. Оценка за презентацию выставляется по десятибалльной шкале. Элементы контроля: активность (А21) и презентация (П21). О21= 0,5*А21+0,5*П21
- Активность А22В процессе занятий по материалам семинара преподаватель может оценить активность студентов по материалам устного или письменного опроса. Оценка за выполнение тестов выставляется как среднее арифметическое оценок за каждый опрос. Оценка за каждый опрос выставляется по десятибалльной шкале.
- Домашняя работа Д22Элементы контроля: активность (А22) + домашняя работа (Д22) О22= 0,5*А22+0,5*Д22
- Активность А23В процессе занятий по материалам семинара преподаватель может оценить активность студентов по материалам устного или письменного опроса. Оценка за выполнение тестов выставляется как среднее арифметическое оценок за каждый опрос. Оценка за каждый опрос выставляется по десятибалльной шкале.
- Домашняя работа Д23О23= 0,5*А23+0,5*Д23 Промежуточная оценка за 2-ой курс рассчитывается по формуле: О2=0,2*О21+0,4 * О22 +0,4 * О23
Промежуточная аттестация
- 2024/2025 4th module0.2 * Активность А12 + 0.3 * Активность А13 + 0.3 * Активность А14 + 0.2 * Презентация П11
- 2025/2026 3rd module0.1 * Активность 21 + 0.2 * Активность А22 + 0.2 * Активность А23 + 0.2 * Домашняя работа Д22 + 0.2 * Домашняя работа Д23 + 0.1 * Презентация П21
Список литературы
Рекомендуемая основная литература
- Абрикосов, А. А. Основы теории металлов : учебное пособие / А. А. Абрикосов. — 2-е изд. — Москва : ФИЗМАТЛИТ, 2010. — 600 с. — ISBN 978-5-9221-1097-6. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/2093 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
- Введение в физику сверхпроводников : учеб. пособие для вузов, Шмидт, В. В., 1982
- Душкин, Р. В. Квантовые вычисления и функциональное программирование / Р. В. Душкин. — Москва : ДМК Пресс, 2015. — 232 с. — ISBN 978-5-97060-275-1. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/97340 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
- Ландау, Л. Д. Теоретическая физика : учебное пособие для вузов : в 10 т. Том 3. Квантовая механика (нерелятивистская теория) / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц ; под. ред. Л. П. Питаевского. - 6-е изд., испр. - Москва : ФИЗМАТЛИТ, 2016. - 800 с. - ISBN 978-5-9221-0530-9. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1223529
- Наноплазмоника, Климов, В. В., 2009
- Основы теории металлов, Абрикосов, А. А., 1987
- Сысоев, С. С. Введение в квантовые вычисления : квантовые алгоритмы : учебное пособие / С. С. Сысоев. - СПб : Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2019. - 144 с. - ISBN 978-5-288-05933-9. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1080947
Рекомендуемая дополнительная литература
- Квантовые вычисления и квантовая информация, Нильсен, М., 2006
- Ландау, Л. Д. Теоретическая физика : учебное пособие / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. — 4-е изд., стер. — Москва : ФИЗМАТЛИТ, [б. г.]. — Том 8 : Электродинамика сплошных сред — 2005. — 656 с. — ISBN 5-9221-0123-4. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/2234 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
- Ландау, Л. Д. Теоретическая физика : учебное пособие для вузов : в 10 т. Том 2. Теория поля / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц ; под. ред. Л.П. Питаевского. — 9-е изд., стер. - Москва : ФИЗМАТЛИТ, 2018. - 508 с. - ISBN 978-5-9221-1568-1. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1223533
- Системы с джозефсоновскими контактами : основы теории, Лихарев, К. К., 1978
- Теоретическая физика. Т.8: Электродинамика сплошных сред, Ландау, Л. Д., 2016