Вопросы по квантовой теории к третьей (3) аттестации ФКН ВГУ (2010-2011 годы)

  1. Что такое спин электрона? В каких опытах он был обнаружен?
  2. Что такое спиновый магнитный момент электрона? Как он связан со спином?
  3. Каким коммутационным соотношениям удовлетворяют операторы проекции спина?
  4. Запишите вид матриц Паули.
  5. Запишите вид собственных векторов (функций) оператора спина
  6. Запишите уравнение Паули для частицы со спином. Поясните обозначения
  7. Как определяется кубит при использовании спина электрона.
  8. Что такое сфера Блоха?
  9. Что такое однокубитовые гейты?
  10. Как определен однокубитовый гейт отрицания?
  11. Вычислить действие Гейта Адамара на кубит q=(|0>+|1>)/sqrt(2)
  12. Вычислить H*NOT |0> и NOT*H |0>.
  13. Как определяется понятие (свойство) «спин электрона» и как оно выражается через матрицы Паули?
  14. Определите следующие понятия: «кубит» и «квантовый регистр» .
  15. Приведите любые примеры «однокубитового» и «многокубитового» операторов.
  16. Запишите уравнение Паули.
  17. Какие приближенные методы решения уравнения Шредингера Вам известны?
  18. Сформулируйте задачу стационарной теории возмущений.
  19. По какой формуле вычисляется поправка к энергии в первом порядке стационарной теории возмущений?
  20. Если поправка к энергии в первом порядке теории возмущений оказалась порядка 1% от характерного расстояния между уровнями энергии системы, то каков будет порядок поправки второго порядка теории возмущений?
  21. Какой порядок теории возмущений приводит (в общем случае) к точному решению?
  22. Средний?
  23. Если внешнее постоянное электрическое поле порядка 10-5 от внутриатомного поля, то каков порядок поправки по теории возмущений к энергии основного состояния в атоме водорода (при расчете эффекта Штарка)?
  24. Что определяет процесс в квантовой системе, именуемый как «поглощение»?
  25. Что определяет процесс в квантовой системе, именуемый как «упругое рассеяние»?
  26. Что определяет процесс в квантовой системе, именуемый как «излучение»?
  27. Сформулируйте задачу нестационарной теории возмущений.
  28. Как определяется вероятность перехода?
  29. Система имеет спектр уровней энергии En=E0*sqrt(n), n=1,2,3… На данную систему, находящуюся в основном состоянии, падает фотон с энергией hw=3*E0. Квантовый переход на какие уровни данной системы возможен под действием этого возмущения в первом порядке нестационарной теории возмущений?
  30. Запишите формулу «золотого правила Ферми»
  31. Запишите оператор взаимодействия заряда с электромагнитным полем. (Поясните все обозначения).
  32. Сформулируйте принцип работы квантовых генераторов.
  33. Усилитель интенсивности эл поля
  34. ?Сформулируйте задачу стационарной теории возмущений
  35. Приведите пример использования стационарной теории возмущений
  36. Сформулируйте задачу нестационарной теории возмущений
  37. Как определяется вероятность квантового перехода?
  38. Что такое золотое правило Ферми?
  39. Что такое метастабильное состояние?
  40. Что такое правило отбора при квантовых переходах?
  41. Как работает квантовый генератор (лазер)?
  42. В чем суть квантовой криптографии?
  43. Возможен ли квантовый переход для частицы массы m в потенциальной яме с двумя бесконечно высокими стенками под действием электромагнитного поля энергия которого равна. Если «да», то между какими состояниями?