2018年度 多体系の量子力学   Quantum Mechanics of Many-Body Systems

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開講元
物理学コース
担当教員名
西田 祐介 
授業形態
講義
メディア利用
 
曜日・時限(講義室)
火3-4(S421)  金3-4(S421)  
クラス
-
科目コード
PHY.Q438
単位数
2
開講年度
2018年度
開講クォーター
1Q
シラバス更新日
2018年3月20日
講義資料更新日
2018年5月11日
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

多数の粒子からなる系を量子力学に基づいて記述するための方法を与えるのが多体系の量子力学である。
本講義では、場の汎関数積分を用いた分配関数の表示(第1-4回)、相互作用を取り扱うための手法(第5-8回)、自発的対称性の破れとその帰結(第9-12回)、線形応答理論と相関関数(第13-15回)、を習得することを目的とする。

到達目標

・場の汎関数積分を用いた分配関数の表示、相互作用を取り扱うための手法、自発的対称性の破れとその帰結、線形応答理論と相関関数、を説明できる。
・それらを具体的な問題に適用し、物理現象を理論的に説明することができる。

キーワード

場の汎関数積分、摂動論、自発的対称性の破れ、線形応答理論

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

専門力 教養力 コミュニケーション力 展開力(探究力又は設定力) 展開力(実践力又は解決力)

授業の進め方

通常の講義形式で英語で行う。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 量子力学における経路積分 各回の講義内容と結果を理解し、それらを自分で導出し説明できるようになること。
第2回 第二量子化
第3回 コヒーレント状態
第4回 自由ボース・フェルミ気体の分配関数
第5回 生成汎関数とファインマン図形
第6回 ハートリーとフォック・エネルギー
第7回 乱雑位相近似と遮蔽
第8回 自己エネルギーと準粒子
第9回 超流動:ボース・アインシュタイン凝縮
第10回 超流動:超流動流とランダウ条件
第11回 超伝導:BCS理論とギャップ方程式
第12回 超伝導:マイスナー効果とゼロ抵抗
第13回 測定と線形応答
第14回 相関関数
第15回 オームの法則と電気伝導率

教科書

A. Altland and B. Simons "Condensed Matter Field Theory" (Cambridge University Press)
H. Bruus and K. Flensberg "Many-Body Quantum Theory In Condensed Matter Physics" (Oxford University Press)
L. S. Brown "Quantum Field Theory" (Cambridge University Press)

参考書、講義資料等

OCW-i で講義ノートを配布する。

成績評価の基準及び方法

中間レポート(40-50%)と期末試験(50-60%)で評価する。

関連する科目

  • ZUB.Q313 : 量子力学第三
  • ZUB.S310 : 熱・統計力学第二

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

学部における量子力学と統計力学を修得していることが強く望まれる。

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