402-0209-00L  Quantum Physics for Non-Physicists

SemesterHerbstsemester 2021
DozierendeL. Pacheco Cañamero B. del Rio
Periodizitätjährlich wiederkehrende Veranstaltung
LehrspracheEnglisch


KurzbeschreibungThis is an introduction to the physics of quantum mechanics, aimed primarily at students with little to no background in physics. We start from the basic postulates and follow an information-theoretical approach to study the behaviour of quantum systems, from a single spin to entangled particles in space and the hydrogen atom.
LernzielThis course teaches the basics of quantum physics, and complements
courses in quantum computation and information theory. Students are equipped with tools to tackle complex quantum mechanical problems and foundational questions. The course covers approximately the same content as QM1, but from an information-driven perspective.
Inhalt1. Quantum formalism, from qubits to particles in space

2. Time and dynamics for quantum systems

3. Problems in 1D

4. Uncertainty and open systems

5. Spin

6. Problems in 3D

7. Non-locality and foundational aspects of quantum theory
SkriptLecture notes will be distributed through the semester.
LiteraturQuantum Processes Systems, and Information, by Benjamin Schumacher and
Michael Westmoreland, available at

Link
Voraussetzungen / BesonderesThis course is aimed at non-physicists, and in particular at students
with a background in computer science, mathematics or engineering. Basic linear algebra and calculus knowledge is required (equivalent to
first-year courses). Physics knowledge is not required. Physicists and
students from a different background than outlined above are welcome at their own risk.

Note that while we follow an information-theoretical approach, this is
not a course on quantum information theory or quantum computing. It
therefore complements those courses offered at ETH in both semesters.
KompetenzenKompetenzen
Fachspezifische KompetenzenKonzepte und Theoriengeprüft
Verfahren und Technologiengeprüft
Methodenspezifische KompetenzenAnalytische Kompetenzengeprüft
Entscheidungsfindunggefördert
Medien und digitale Technologiengefördert
Problemlösunggeprüft
Projektmanagementgefördert
Soziale KompetenzenKommunikationgeprüft
Kooperation und Teamarbeitgefördert
Kundenorientierunggefördert
Menschenführung und Verantwortunggefördert
Selbstdarstellung und soziale Einflussnahmegefördert
Sensibilität für Vielfalt gefördert
Verhandlunggefördert
Persönliche KompetenzenAnpassung und Flexibilitätgefördert
Kreatives Denkengeprüft
Kritisches Denkengeprüft
Integrität und Arbeitsethikgeprüft
Selbstbewusstsein und Selbstreflexion gefördert
Selbststeuerung und Selbstmanagement geprüft