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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 工学研究科 電子工学専攻 量子計測工学

量子計測工学

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科目ナンバリング
  • G-ENG11 5C830 LB72
開講年度・開講期 2020・後期
単位数 2 単位
授業形態 講義
配当学年 修士
対象学生 大学院生
使用言語 日本語及び英語
曜時限 月4
教員
  • 杉山 和彦(工学研究科 准教授)
授業の概要・目的 量子現象を利用した精密計測技術の例として, 現在もっとも小さな不確かさが得られる計測技術である周波数標準を取り上げ, その原理, 評価方法などについて説明する.
到達目標 精密計測の世界が, 物理学を基礎として最先端の技術を結集して成り立っていることを理解する.
授業計画と内容 イントロ, 時間計測の原理(1回)
再現性の公理と動力学モデルによる時間計測

原子周波数標準の基礎(2.5回)
原子の準位とそのエネルギーシフト, 高分解能分光法と高感度検出法

セシウム原子周波数標準と原子干渉計(2.5回)
ラムゼー共鳴法の原理, 原子干渉計としての解釈

周波数標準の性能:評価尺度と理論限界(2回)
アラン分散による周波数安定度評価の原理, 周波数安定度の理論限界

雑音について(2回)
非干渉性信号の扱い方, 多くの測定で理想的な雑音レベルとされるショット雑音の大きさ

時間と相対性原理(3回)
特殊相対論と一般相対論が時間計測に与える影響

その他(1回)
時間があれば, メーザーやレーザーの周波数雑音についてなど

学習到達度の評価(1回)
成績評価の方法・観点 レポート(初回と講義終了時, 計2回)
履修要件 物理学(特に量子力学)と電気回路(線形システムを含む)の基礎.
電気電子工学科卒業のレベルであれば十分です.
授業外学習(予習・復習)等 講義で分からないことがあったら, 予習・復習をお願いします.
教科書
  • 必要に応じてプリントを配布します.
参考書等
  • The Measurement of Time, C. Audoin and B. Guinot, (Cambridge University Press), ISBN: ISBN:0521003970
  • 電子回路の基礎, 北野正雄, (レイメイ社),