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授業科目の目的・目標・履修条件について
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授業科目の目的（日本語）
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この授業では、量子力学とそれに関連する線形代数を並行して教えます。最終的には、現在研究が活発に行われている「量子もつれ」や、2022年のノーベル賞に繋がった「ベルの不等式」などのトピックを理解できる基礎知識を得ることを目標とします。
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授業科目の目的（英語）
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In this course, quantum mechanics and related linear algebra are taught in parallel. The ultimate goal is to provide students with the basic knowledge to understand topics such as quantum entanglement, which is currently the subject of active research, and Bell's inequality, which led to the Nobel Prize in 2022.
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キーワード
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ベクトル、行列、量子状態、演算子、シュレディンガー方程式
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※
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学位プログラムの学修目標
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授業科目の到達目標（評価の観点）
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主
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量子論に関する基本的な知識の理解
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従
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※学修目標と授業科目の結びつきの強さ
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カリキュラム・マップ
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ルーブリック
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授業科目の実施方法について
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授業の方法
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教授・学習法
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遠隔授業
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Moodleコース情報
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使用する教材
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教材の配布方法
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テキスト
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参考書等
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授業計画
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授業計画は予定であり、学びの進捗に合わせて変更することがあります。
1単位あたりの学修時間（45時間）の内訳（目安）
（講義・演習の場合）授業内学修15時間、事前・事後学修30時間
（実験、実習および実技の場合）授業内学修30～45時間、事前・事後学修0～15時間
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授業のテーマ
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授業の内容（90分授業＝2時間）
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事前/事後学修の内容
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1
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量子のサイズ
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量子論とは小さな物の物理を記述する力学です。しかし、「小さい」とはどの程度の小ささを指すのでしょうか？この講義では、量子論で取り扱う物の大きさを紹介し、量子論の基礎となる確率概念や複素数について説明します。
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予習・復習
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2
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量子の状態１
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古典力学では、物体の「状態」は位置や速度などによって表されます。一方で、量子の「状態」は複素ベクトルで表され、これを量子状態と呼びます。線形代数の分野では、この状態は有限ヒルベルト空間に存在します。これらの概念について、2コマ使って解説します。
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予習・復習
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3
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量子の状態２
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同上
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予習・復習
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4
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量子の単位 1
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物理学において、単位は不可欠な要素です。古典力学では、位置や速度などの測定可能な量が存在します。これらの「測れる量」は「物理量」と呼ばれます。量子論でも物理量は存在し、それらは線形代数では演算子で表されます。これらの概念について、2コマ使って解説します。
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予習・復習
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5
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量子の単位 2
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同上
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予習・復習
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6
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量子と行列
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ここまで、状態や物理量は抽象的な概念として説明されてきましたが、実際にコンピューターなどで扱う際には、数値として入力する必要があります。その際に、線形代数の「基底」という概念が重要になります。これらの概念について解説します。
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予習・復習
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7
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量子の位置
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量子力学は力学なので、粒子の位置を知りたいところですが、量子力学では粒子の位置を正確に知ることはできません。それは量子力学のルール上不可能です。では、どのようにして位置を扱えばよいのでしょうか？これらの概念について解説します。
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予習・復習
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8
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量子の力学 1
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ここまで、粒子のサイズ、状態、単位、位置を学習しました。次に、量子力学の「力学」、すなわち粒子を動かした際にどのような動きをするかについて解説します。これらの概念について、解説します。
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予習・復習
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授業科目の成績評価の方法について
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レポート
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（１）『量子』をテーマとしたレポートを、必ず１ページにまとめて制作してください。 chatGPTなどを使っても問題ありません。（２）自身で書いたレポートを100点満点で自身で採点してください。またその点数をつけた理由も書いてください。
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授業への貢献度
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授業科目に関する学習相談について
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担当教員による学習相談
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合理的配慮について
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障害(難病・慢性疾患含む)があり、通常の方法による授業を受けることが困難な場合には、教育目的の本質的な変更など過重な負担を伴わない限り、合理的配慮を受けることができます。合理的配慮とは、教授・学習法の変更、成績評価の方法の変更、授業情報の保障(資料の字幕化、個別の資料配布、録音・撮影の許可)、受講環境の調整などを指します。実際の方法については担当教員と建設的対話を行った上で決定されます。
＜相談窓口＞ キャンパスライフ・健康支援センター インクルージョン支援推進室（伊都地区センター１号館１階）
（電話：092-802-5859 E-mail：inclusion@chc.kyushu-u.ac.jp）
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修学上の合理的配慮の流れに関する部局HP
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https://www.artsci.kyushu-u.ac.jp/campus_life/support.html
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