量子エレクトロニクス特論1

科目授業名称（和文）　Name of the subject/class (in Japanese)

量子エレクトロニクス特論1

科目授業名称（英文）　Name of the subject/class (in English)

Advanced Course of Quantum Electronics 1

授業コード　Class code

991CT27

科目番号　Course number

12PHQUI505

教員名

Mark Paul Sadgrove

Instructor

Mark Paul Sadgrove

開講年度学期

2024年度後期

Year/Semester

開講年度学期　　2024年度後期
Year/Semester 　2024　Second Semester

曜日時限

火曜2限

Class hours

火曜2限
Tuesday second period

開講学科・専攻　Department

理学研究科　物理学専攻

Department of Physics, Graduate School of Science

単位数　Course credit

1.0単位

授業の方法　Teaching method

講義

Lecture

外国語のみの科目（使用言語）　Course in only foreign languages (languages)

英語　English

授業の主な実施形態　Main class format

① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

概要　Description

We will review a number of topics in optics and quantum mechanics necessary to understand the cutting edge of optics based research in the "Quantum Electronics" field.

目的　Objectives

Understanding of important topics relevant to research in optics-based transport physics. At the end of the course, students should understand dielectric waveguide physics, basic light-matter interaction physics, and the physics of quantum systems coupled to an environment (in particular as it relates to emitters in a cavity).

到達目標　Outcomes

1) Understanding of light confinement in dielectrics,
2) Basic understanding of light-matter interaction,
3) Basic understanding of quantum systems coupled to an environment,
4) Use of Python QuTiP library for calculations in the above situations.

卒業認定・学位授与の方針との関係（学部科目のみ）

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/

履修上の注意　Course notes prerequisites

アクティブ・ラーニング科目　Teaching type（Active Learning）

課題に対する作文　Essay／ディベート・ディスカッション　Debate/Discussion

-

準備学習・復習　Preparation and review

3rd year quantum physics and optics

成績評価方法　Performance grading policy

100% 2 reports submitted in the first and second half of the course

学修成果の評価　Evaluation of academic achievement

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

教科書　Textbooks/Readings

教科書の使用有無（有=Y , 無=N）　Textbook used(Y for yes, N for no)

N

書誌情報　Bibliographic information

-

MyKiTSのURL（教科書販売サイト）　URL for MyKiTS(textbook sales site)

教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

参考書・その他資料　Reference and other materials

授業計画　Class plan

Part A) Light confinement basics

1) Dielectric waveguides 1: Ray picture

2) Dielectric waveguides 2: Solution to Maxwell's equations

3) Photonic crystals 1: Bragg mirrors

4) Photonic crystals 2: Solution to Maxwell's equations

Part B) Light-matter interaction basics

5) Concepts of light / matter coupling: Mode overlap, coupling to a waveguide

6) Concepts of cavity QED: Cavities, emitters, coupling regimes

7) Cavity QED 1: "Classical" cavity QED (classical treatment of coupled oscillators)

8) Cavity QED 2: Quantum (semi-classical) treatment of emitter in a cavity

授業担当者の実務経験　Work experience of the instructor of the class

-

教育用ソフトウェア　Educational software

-

・Python programming language\n・QuTiP Python library\n\n(無料ダウンロード可)

備考　Remarks

なし

授業でのBYOD PCの利用有無　Whether or not students may use BYOD PCs in class

Y

授業での仮想PCの利用有無　Whether or not students may use a virtual PC in class

N

シラバス情報