Předmět: Vybrané problémy současné fyziky

« Zpět
Název předmětu Vybrané problémy současné fyziky
Kód předmětu KEF/VPSFX
Organizační forma výuky Přednáška
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia nespecifikován
Semestr Zimní a letní
Počet ECTS kreditů 3
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinně-volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Richterek Lukáš, Mgr. Ph.D.
  • Opatrný Tomáš, prof. RNDr. Dr.
Obsah předmětu
Friedmannovy kosmologické modely: Základní východiska a principy relativistické kosmologie, Friedmannova rovnice, Robertsonova-Walkerova metrika, hustota a tlak, Hubbleův zákon, šíření světla ve Friedmannových modelech, observační parametry vesmíru, budoucnost vesmíru, stáří pozorovaných objektů, fotometrická vzdálenost a Hubbleovy diagramy. Základy kvantové informace: Moorův zákon a limity výpočetních možností, myšlenka kvantového počítání. Problémy konstrukce kvantového počítače. Kvantové bity, hradla, reverzibilita kvantového počítání, kombinace kvantových hradel, kvantová Fourierova transformace. Shorův algoritmus, faktorizace čísel. Groverův algoritmus, vyhledávání v neuspořádaných seznamech. Kvantová kryptografie. Kvantová provázanost, kvantová teleportace. Důležitou součástí předmětu jsou vlastní vystoupení studentů s prezentacemi o poznatcích získaných ze studia moderní vědecké literatury a diskuse s kolegy.

Studijní aktivity a metody výuky
Přednášení
  • Účast na výuce - 26 hodin za semestr
  • Domácí příprava na výuku - 10 hodin za semestr
Výstupy z učení
Přiblížit studentům některé poznatky moderních fyzikálních disciplín: základní představy relativistické kosmologie a standardního kosmologického modelu, základy kvantové informace. Zdokonalit jejich schopnost získávat informace ze současné odborné literatury a zprostředkovávat je kolegům.
Předmět zaměřený na získání schopnosti pochopení problému. Vysvětlit podstatu a interpretovat data, rozlišit a klasifikovat zadaný problém, předpovídat chování daných jevů.
Předpoklady
Matematika: vektorový počet, derivace, integrály. Fyzika: klasická mechanika, teorie relativity, kvantová mechanika.

Hodnoticí metody a kritéria
Rozbor jazykového projevu studenta

Test z oblasti Friedmannových kosmologických modelů. Test z oblasti kvantové informatiky. Vlastní vystoupení s dvěma referáty z moderní fyzikální problematiky.
Doporučená literatura
  • & Berman, G. P. (1998). Introduction to quantum computers. New Jersey: World Scientific.
  • Nature.
  • Feynman. (2000). Přednášky z fyziky 1-3. Fragment Praha.
  • Hartle, J.B. (2003). Gravity: An introduction to Einstein's general relativity. Addison Wesley, San Francisco.
  • Liddle, A. R. (1999). An introduction to modern cosmology. Chichester: John Wiley and Sons.
  • Physical Review Letters. Physical Review Letters.
  • Ryden B. (2003). Introduction to Cosmology. San Francisco.
  • Science. Science.
  • Scully M. O. and Zubairy M. S. (1997). Quantum Optics. Cambridge Univ.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Obecná fyzika a matematická fyzika (2019) Kategorie: Fyzikální obory 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Letní