Corso di Aggiornamento:Fisica quantistica

Modulo 1: Fisica Quantistica Definizione e storia della fisica quantistica La dualità onda-particella Il principio di indeterminazione di Heisenberg Panoramica dei principali concetti della fisica quantistica Modulo 2: La Natura delle Onde e delle Particelle La teoria ondulatoria della materia Onde di De Broglie e loro implicazioni Particelle e onde: la dualità Esperimento della doppia fenditura Modulo 3: Il Principio di Indeterminazione di Heisenberg Enunciato del principio di indeterminazione Relazioni di indeterminazione tra posizione e quantità di moto Conseguenze filosofiche e pratiche del principio Il concetto di misura in meccanica quantistica Modulo 4: Funzione d’Onda e Equazione di Schrödinger Definizione di funzione d'onda Interpretazione probabilistica della funzione d'onda Equazione di Schrödinger (indipendente dal tempo) Soluzioni della funzione d'onda per particelle libere Modulo 5: Il Principio di Sovrapposizione Superposizione di stati quantistici Esempio dell’atomo di idrogeno Stati quantistici in fisica delle particelle Interferenza quantistica Modulo 6: La Quantizzazione dell’Energia Concetto di quantizzazione in fisica Livelli energetici discreti negli atomi Il modello di Bohr dell'atomo di idrogeno Transizioni quantizzate e radiazione elettromagnetica Modulo 7: Il Modello di Bohr e Spettri Atomici Teoria di Bohr per l’atomo di idrogeno Quantizzazione dell'orbita e dell'energia Spettri di emissione e assorbimento Transizioni tra livelli energetici e la radiazione Modulo 8: La Meccanica Quantistica Relativistica Relatività ristretta e quantistica Equazione di Dirac e il suo significato Fermioni, bosoni e la statistica quantistica Antimateria e particelle relativistiche Modulo 9: Il Principio di Esclusione di Pauli Enunciato del principio di esclusione Applicazioni nel comportamento degli elettroni negli atomi Struttura elettronica degli atomi e della materia Il principio di esclusione e la materia degenerata Modulo 10: La Statistica Quantistica Statistica di Bose-Einstein e Fermi-Dirac Distribuzione delle particelle in stati quantistici Gas di bosoni e gas di fermioni Applicazioni: condensati di Bose-Einstein e materia degenerata Modulo 11: Il Paradosso EPR e il Teorema di Bell Il paradosso di Einstein, Podolsky e Rosen (EPR) Entanglement quantistico Il teorema di Bell e le sue implicazioni Esperimenti su entanglement e non-località Modulo 12: Interpretazioni della Meccanica Quantistica Interpretazione di Copenaghen Interpretazione a molti mondi Interpretazione della variabile nascosta La questione del collasso della funzione d'onda Modulo 13: La Quantizzazione dei Campi: Teoria dei Campi Quantistici .la teoria dei campi quantistici Quantizzazione del campo elettromagnetico Particelle e interazioni in un contesto quantistico La teoria quantistica dei campi e il Modello Standard Modulo 14: La Meccanica Quantistica nei Sistemi Complessi La quantizzazione in sistemi non atomici Meccanica quantistica dei solidi e semiconduttori Superconduttività e superfluidità Entanglement in sistemi complessi Modulo 15: Applicazioni della Fisica Quantistica Applicazioni tecnologiche: transistor, laser, celle solari Calcolatori quantistici e criptografia quantistica La fisica quantistica in biologia e medicina La nanotecnologia e i dispositivi quantistici