理工学研究科Graduate School of Science and Engineering
APH500X4（応用物理学 / Applied physics 500）量子エレクトロニクス特論Quantum electronics
松尾 由賀利Yukari MATSUO
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学研究科Graduate School of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2022 |
| 授業コードClass code | YC022 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 春学期授業/Spring |
| 曜日・時限Day/Period | 月2/Mon.2 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | 各学部・研究科等の時間割等で確認 |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | 2 |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| カテゴリーCategory | システム理工学専攻 |
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Outline (in English)
（Course outline）
Quantum electronics is the field developed after the invention of laser in 1960. Coherence can be regarded as the most important property of laser light. The lectures will cover basics of laser, applications to nonlinear optics and precision spectroscopy.
（Learning Objectives）
The goal of this course is to learn the basics of laser and nonlinear effects caused by laser.
（Learning activities outside of classroom）
Before/after each class meeting, students will be expected to spend four hours to understand the course content.
（Grading Criteria /Policy）
Your overall grade in the class will be decided based on the following
Mid-term and term-end reports: 90%, in class contribution: 10%
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
原子、分子、イオンなどの物質と電磁波とのコヒーレントな相互作用を研究し、通信・制御あるいは計測に利用する学問・技術分野である量子エレクトロニクスについて学ぶ。レーザーの基礎的過程（吸光、自発的放出、誘導放出）を学び、レーザー分光を用いる種々の精密測定法とその関連分野について学習する。
到達目標Goal
レーザーの基礎を学んだ後、これらコヒーレントな電磁波と原子、分子、イオンなどの物質との相互作用を記述することを学習する。レーザー分光におけるスペクトル線の形が持つ物理的意味について学習し、これを制御することで到達する超精密測定など最近の研究や技術の発展について学ぶ。
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」「DP2」「DP3」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
授業はパワーポイントを使用した講義形式で行う。
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
あり / Yes
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
1[対面/face to face]：量子エレクトロニクスとは
量子エレクトロニクスとレーザーの歴史を概観する
2[対面/face to face]：光の放出と吸収１
電磁波の物理を復習する
3[対面/face to face]：光の放出と吸収２
光の自然放出、誘導放出について学ぶ
4[対面/face to face]：レーザー１
レーザーの基礎、原理を学ぶ
5[対面/face to face]：レーザー２
気体、固体、半導体レーザーなど、種々のレーザーの特性を学ぶ
6[対面/face to face]：コヒーレンな相互作用１
二準位原子と光のコヒーレントな相互作用を学ぶ
7[対面/face to face]：コヒーレンな相互作用２
スペクトル線の幅とその意味について学ぶ
8[対面/face to face]：コヒーレンな相互作用３
原子と光の相互作用を密度行列で記述することを学ぶ
9[対面/face to face]：コヒーレンな相互作用４
光学的ブロッホ方程式による記述を学ぶ
10[対面/face to face]：いろいろな分光法１
非線形分光法について学ぶ
11[対面/face to face]：いろいろな分光法２
時間分解分光法を学ぶ
12[対面/face to face]：レーザー応用１
非線形光学について学ぶ
13[対面/face to face]：レーザー応用２
レーザーアブレーションとその応用を学ぶ
14[対面/face to face]：最近の話題から
原子時計、超精密分光について解説する
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習時間は、各４時間を標準とします。】量子力学の基本的なところを理解しておくことが望ましい
テキスト（教科書）Textbooks
特になし
参考書References
霜田光一「レーザー物理入門」（岩波書店）
成績評価の方法と基準Grading criteria
期間中に課す複数回のレポート90%、平常点10%。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
特になし