Kvantová měření

Garant předmětu:

Marek Matas

Přednášející:

Marek Matas

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra fyziky

Anotace:

Cílem tohoto předmětu je seznámit studenty s pojmy a principy vznikajícího oboru kvantového měření. Budou představeny nejnovější směry vývoje, techniky a výsledky, které tyto technologie nabízejí jak pro fundamentální vědu (částicovou fyziku a další), tak pro průmyslové aplikace. Záměrem předmětu není pouze podat široký přehled tématu, ale jít do detailu fyziky, která umožňuje některá z nejpřesnějších měření, jakých je lidstvo schopno dosáhnout.

Požadavky:

Aktivní účast na přednáškách. Jsou povoleny dvě absence. V případě vyššího počtu absencí budou vykompenzovány dodatečnými domácími úkoly. Závěrečná prezentace pro zbytek třídy na vybrané nedávné objevy ve fundamentální vědě s využitím kvantových senzorů.

Osnova přednášek:

1.Gravimetry

2.Gradiometry

3.Supravodivé kvantové interferenční detektory (SQUID)

4.Atomové hodiny

5.Jaderné hodiny

6.Chirální fonony

7.Kvantové tečky

8.Detektory přechodu supravodičnormální vodič (TES)

9.Supravodivé nanodrátové jednofotonové detektory (SNSPD)

10.Centra dusíkovévakance (NV centra)

11.Dutiny fotonických krystalů

12.Detektory kinetické indukčnosti (KID)

13.Aplikace v experimentech částicové fyziky

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] Quantum sensing; C. L. Degen et al. Rev. Mod. Phys. 89 (2017)

[2] Quantum sensing and metrology for fundamental physics with molecules; D. DeMille et al. Nature Physics volume 20, pages 741749 (2024)

Doporučená literatura:

[1] Quantum metrology and sensing with many-body systems; V. Montenegro Phys. Rept. 1134 (2025) 1-62

[2] Quantum sensing for emerging energy technologies; S. E. Crawford et al. Nature Reviews Clean Technology volume 1, pages 861876 (2025)

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2026/2027:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2026/2027:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů: