Introdução à Mecânica Quântica

Objetivo

Explicar os conceitos fundamentais da Mecânica Quântica e as suas aplicações tecnológicas. Após frequentar esta disciplina deverá ser capaz de explicar os postulados da mecânica quântica, resolver problemas simples nessa área e compreender conceitos básicos tais como a dualidade onda-partícula, princípio de incerteza, princípio de exclusão e entrelaçamento quântico.

Programa

1. Introdução. Sumário de mecânica analítica. Números complexos. Teoria das probabilidades.
2. Breve história da física quântica. Luz. Estrutura atómica.
3. Espaços vetoriais com coeficientes complexos. Notação de "bras" e "kets".
4. Postulados da mecânica quântica. Descrição de Heisenberg.
5. Spin. Matrizes de Pauli.
6. Combinação de dois spins. Produto externo entre espaços vetoriais.
7. Estados entrelaçados.

Bibliografia

• Villate, J. E. (2026). Introdução à Mecânica Quântica. Edição do autor, Porto.
• Susskind, L. & Friedman, A. (2014). Quantum Mechanics. The Theoretical Minimum.
• Zubairy, M. S. (2020). Quantum Mechanics for Beginners, with applications to quantum communication and quantum computing.
• Feynman R. P., Leighton, R. B & Sands, M. (1965). The Feynman Lectures on Physics, Volume III.
• Jordan, T. F. (1986). Quantum mechanics in simple matrix form.
• van Dommelen, L. (2011). Quantum Mechanics for Engineers.
• Institute for Quantum Computing, University of Waterloo (2024). What is quantum mechanics?

Material de apoio

• Apontamentos.
• Interferência da luz.
• História das teorias da Luz.
• Exposição de experiências sobre a luz.
• Introdução à computação quântica.