A004959 - QUANTUM TECHNOLOGIES

insegnamento
Tipo Insegnamento:
Ins. uff. con erogazioni e cop.
Opzionale
Durata (ore):
60
CFU:
6
SSD:
FISICA DELLA MATERIA
Sede:
BRESCIA
Url:
COMMUNICATION TECHNOLOGIES AND MULTIMEDIA - TECNOLOGIE DELLE COMUNICAZIONI E MULTIMEDIA/PERCORSO COMUNE Anno: 1
COMMUNICATION TECHNOLOGIES AND MULTIMEDIA - TECNOLOGIE DELLE COMUNICAZIONI E MULTIMEDIA/PERCORSO COMUNE Anno: 2
Anno:
2025
Course Catalogue:
https://permalink.unibs.it/suacds/afcc/2025?corso=...

Dati Generali

Periodo di attività

Secondo Semestre (16/02/2026 - 05/06/2026)

Syllabus

Obiettivi Formativi

The course is intended as an introduction to the field of quantum mechanics for telecommunications, providing a unique perspective on how quantum mechanics is poised to revolutionize telecommunications and networking industries. The course examines a range of basic technologies focusing on the underlying essential principles of quantum mechanics

Interdisciplinary skills will be acquired at the level needed to master emerging technologies and essential breakthroughs in the field. In particular, the course will focus on aspects of quantum technology that have the potential to be foster applications for the next generation "quantum" information and "quantum" communications architectures.

Prerequisiti

Recommended prior knowledge
Students should be confident in working with new concepts and ideas, besides mastering "basic" techniques developed in the previous three years of their engineering curriculum.

Metodi didattici

Lectures, seminars and class discussion.


Verifica Apprendimento

L'esame si focalizza sulla conoscenza del programma ufficiale del corso e sulla capacità di applicare la teoria svolta attraverso esercizi. Esso comprende una parte scritta ed una parte orale (opzionale), entrambe valutate in trentesimi.

Le domande e gli esercizi dello scritto riguardano la risoluzione di esercizi simbolici o numerici correlati agli argomenti del corso. Domande ed esercizi avranno un livello di difficoltà non superiore al livello degli esercizi assegnati e svolti con scadenza regolare durante la durata del semestre. Gli esercizi potranno anche ispirarsi agli esempi dei testi utilizzati dal docente.

Il voto finale è dato dalla combinazione delle due prove che si ritengono superate con una voto di almeno 18/30. Il corretto svolgimento dei compiti assegnati entro le scadenze previste durante il semestre contribuisce ad incrementare il voto finale. Non è permesso l'uso di libri o appunti. Gli argomenti sono elencati nel Programma del Corso.

Testi

Any introductory textbook dealing with introductory quantum mechanics as e.g. "Introduction to Quantum Mechanics" by Griffiths (selected introductory chapters), "Quantum Mechanics for Scientists and Engineers" by D. A. B. Miller (selected chapters) or the book "Quantum Mechanics for Electrical Engineers" by D. M. Sullivan (selected chapters) may be useful to students in introducing some of the new concepts developed in the course.

Contenuti

A quantum revolution is unfolding now, exploiting the enormous advancements in our ability to control single quantum objects.

1.
The electron.
The wave function
The Schrödinger equation.

The photon.
Quantum states of the electromagnetic field (basic principles).
Quantum coherence & photon-atom interactions (basic principles).
Quantum interference.

The spin.
The electron orbital angular momentum.
The electron intrinsic (spin) angular momentum.
The proton spin (basic principles).
Manipulating the spin (basic principles)

Heisenberg Uncertainty relations.
Quantum superposition principle (basic principles).
Entanglement and non-locality (basic principles).

2. Some Basic Applications of Quantum Mechanics.

Low-dimensional Semiconductor Structures: Quantum wells, Nano-wires and Quantum Dots (basic principles).
Electron tunneling (basic principles).
Light propagation at the nanoscale (basic principles).
Photon confinement (basic principles).

Photonic Band-Gap Materials (basic principles).
Tunable Photonic Bang-Gap Mechanisms.

Quantum Communications: From “Classical” to “Quantum” communications.
Taming the “quantum” to process of information: the "spin qubit" and the “flying qubit” (very basic principles)

Lingua Insegnamento

English

Altre informazioni

There's the opportunity to assign/collect textbook assignments for the interested student.

Corsi