Introdução à Mecânica Quântica

Objetivo

Transmitir o conhecimento mínimo para compreender 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 a equação de Schrödinger em casos simples e compreender conceitos básicos da mecânica quântica tais como a dualidade onda-partícula, princípio de incerteza, princípio de exclusão e entrelaçamento quântico.

Programa

1. Introdução. Breve história da física quântica. Números complexos. Teoria das probabilidades.
2. Espaços vetoriais com coeficientes complexos. Notação de "bras" e "kets".
3. Postulados da mecânica quântica.
4. Spin. Matrizes de Pauli.
5. Sumário de mecânica clássica. Função hamiltoniana e parênteses de Poisson.
6. Equação de Schrödinger. Oscilador harmónico quântico.
7. Combinação de dois spins.
8. Estados entrelaçados.

Bibliografia

• Villate, J. E. (2025). 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.