Кафедра квантовой радиофизики.

КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯ Первым делом я обнаружил, что объем литературы по квантовой теории огромен, и для не-математика большая его часть непостижима. Физики, пытающиеся объяснить квантовую теорию обычным языком, отмечают, что пытаться обсуждать ее в не-математических понятиях

17.2.3. Квантовая гравитация / квантовая космология

17.2.3. Квантовая гравитация / квантовая космология Последние исследования в области квантовой космологии включают в себя модель Хартла / Хокинга , инстантон Тьюрока / Хокинга, сценарии «до Большого взрыва», брейнкосмологию и т. д. Хотя эти сценарии совершенно различны,

Заведующий кафедрой: д.ф.-м.н. Владимир Сергеевич Лебедев.

О кафедре

Кафедра квантовой радиофизики базируется в Физическом институте им. П.Н. Лебедева Российской Академии Наук (ФИАН). Директором института является член корреспондент РАН Николай Николаевич Колачевский (выпускник кафедры). Кафедра была создана одновременно с Физтехом (год образования института – 1946) по инициативе Президента АН СССР академика С.И. Вавилова, возглавлявшего в те годы ФИАН. Её основателем и первым руководителем был выдающийся ученый академик Г.С. Ландсберг – заведующий Оптической лабораторией Физического института.

ФИАН является одним из крупнейших научно-исследовательских центров России. Спектр его научных тематик охватывает практически все основные направления физики. История Физического института отмечена выдающимися научными открытиями, такими как эффект Вавилова-Черенкова, принцип автофазировки, научные основы управляемого термоядерного синтеза и создание термоядерного оружия, создание квантовых генераторов (мазеров и лазеров). Вклад сотрудников ФИАН в развитие науки признан во всем мире и отмечен престижными международными и отечественными премиями. Известно, что из одиннадцати россиян лауреатов Нобелевской премии семеро являются фиановцами.

Огромное влияние на развитие кафедры квантовой радиофизики оказало открытие и разработка в ФИАН Нобелевскими лауреатами Н.Г. Басовым и А.М. Прохоровым квантовых генераторов радио и оптического диапазонов. Это послужило основой для создания новых областей науки – квантовой электроники, лазерной физики, нелинейной оптики и спектроскопии.

Кафедра квантовой радиофизики готовит высококвалифицированных специалистов (экспериментаторов и теоретиков) для фундаментальных и прикладных исследований в области современной квантовой и нелинейной оптики, лазерной физики, спектроскопии и физики взаимодействия излучения с веществом, оптоэлектроники и нанофотоники. Студентами и аспирантами кафедры совместно с их научными руководителями в ФИАН проводятся исследования по приоритетным направлениям развития науки и инновационным технологиям (в том числе «Нанотехнологии»).

Высокая научная квалификация, полученная на кафедре квантовой радиофизики, позволила многим ее выпускникам стать признанными лидерами в различных областях оптики, спектроскопии и лазерной физики, а также занять ведущие позиции в ряде российских и зарубежных научных центров. Выпускники кафедры в ФИАНе составляют костяк отделения Оптики и ряда подразделений отделения Квантовой радиофизики и отделения Физики твердого тела; успешно работают в других научных центрах России, таких как институт Общей физики, институт Спектроскопии и др.

В 2010 году при активном участии сотрудников кафедры был образован новый физический институт – Российский квантовый центр (RQC). Сегодня Российский квантовый центр тесно связан с кафедрой: многие студенты, аспиранты и выпускники кафедры выполняют исследования в лабораториях RQC, центр имеет совместные лаборатории с ФИАН.

Основные направления, по которым в настоящее время осуществляется подготовка специалистов на кафедре «Квантовая радиофизика»:

• Квантовая и нелинейная оптика
• Нанооптика, нанофотоника и микроскопия ближнего поля
• Квантовая информатика
• Лазерная физика и взаимодействие излучения с веществом
• Фемтосекундная оптика и спектроскопия
• Органическая фотоника и оптоэлектроника
• Оптика и спектроскопия твердого тела и поверхности
• Рентгеновская оптика и рентгеновская астрономия Солнца
• Физика ультрахолодных атомов, сложных и экзотических атомно-молекулярных систем
• Лазерное управление квантовыми системами со многими степенями свободы
• Современная прецизионная спектроскопия
• Создание сверхточных стандартов частоты и времени
• Разработка фото- и электролюминесцентных устройств нового поколения на основе наноструктур и органических комплексов
• Физика полупроводниковых гетероструктур и материалов (квантовых точек, квантовых ям и др.
• Компьютерное моделирование и экспериментальное исследование наноматериалов и наноустройств

Теория информации

1. Общая модель системы связи. Основные компоненты системы связи и их характеристики.

2. Дискретные источники. Количество информации и энтропия. Скорость создания информации дискретными источниками.

3. Дискретный канал без памяти. Пропускная способность дискретного канала без памяти.

4. Помехоустойчивое кодирование.

5. Теорема Шеннона о кодировании для канала с помехами.

6. Циклические коды.

Литература

1. Колесник В.Д., Полтырев Г.И. Курс теории информации. М.: Наука, 1982.

2. Галагер Р. Теория информации и надежная связь. М.:Сов. Радио, 1974.

3. Блейхут Р. Теория и практика кодов, контролирующих ошибки. М.: Мир, 1986.

Теория колебаний и волн

7. Понятие о фазовой плоскости. Изображение колебательных процессов на фазовой плоскости.

8. Вынужденные колебания в слабонелинейной системе с одной степенью свободы.

9. Мягкий и жесткий режим самовозбуждения автоколебательной системы осцилляторного типа.

10. Параметрическое возбуждение колебаний в контуре с нелинейным реактивным элементом.

11. Распространение модулированных волн в диспергирующей среде.

12. Эффект Фарадея при распространении электромагнитных волн в анизотропных средах.

Литература

1. Мигулин В.В. и др. Основы теории колебаний. М.: Наука, 1988.

2. Демидчик В.И. Элементы теории колебаний. Мн: Изд-во БГУ, 2004

3. Кравченко И.Т. Теория волновых процессов. Мн: Высшая школа, 1985

4. Виноградова М.Б. Теория волн. М.: Наука, 1979.

Электроника и схемотехника средств защиты информации

13. Классификация цифровых устройств. Кодирование двоичных сигналов в цифровых устройствах.

14. Интегральные логические элементы

15. Интегральные триггеры.

16. Интегральные счетчики, регистры.

17. Операционные усилители.

18. Интегральные цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи.

Литература

1. Алексеенко А.Г., Шагурин И.И. Микросхемотехника: Учеб. пособие для вузов. М.: Радио и связь, 1990.

2. Коломбет Е.А. Микроэлектронные средства обработки аналоговых сигналов. М.: Радио и связь, 1991.

3. Миловзоров В.П. Элементы информационных систем. М.: Высш. шк., 1989.

Статистическая радиофизика

19. Классификация случайных процессов.

20. Теорема Винера – Хинчина.

21. Марковские процессы.

22. Критерий Байеса.

23. Обнаружение полностью известного сигнала в аддитивном гауссовом шуме.

24. Спектральная плотность мощности дискретного случайного процесса.

Литература

1. Тихонов В.И., Харисов В.Н. Статистический анализ и синтез радиотехнических систем и устройств. М.: Радио и связь, 1991.

2. Рытов С.М. Введение в статистическую радиофизику. М.: Наука, 1976.

3. Ван Трис Г. Теория обнаружения, оценок и модуляции. М.:Сов. Радио, 1976.

Цифровая обработка сигналов

25. Дискретное преобразование Фурье. Эффективные методы вычисления. Дискретная свертка и алгоритмы ее вычисления.

26. Цифровые фильтры. Общая характеристика. Формы реализации передаточных функций.

27. Этапы разработки цифровых фильтров. Основные методы расчета БИХ- и КИХ-фильтров.

28. Дискретизация и квантование аналоговых сигналов. Ошибки цифровых систем обработки сигналов.

Литература

1. Оппенгейм А.В., Шафер Р.В. Цифровая обработка сигналов. Пер. с англ. /Под ред. С.Я. Шада. М.: Связь, 1979.

2. Марпл-мл. С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения/ Пер. с англ. М.:Мир, 1990.

Квантовая радиофизика и оптоэлектроника

29. Методы приема оптического излучения: прямое фотодетектирование; когерентный прием излучения.

30. Основные типы твердотельных фотодетекторов. Параметры и характеристики фотодетекторов.

31. Оптические волокна. Модовая структура излучения, теорема Лиувилля. Оптические потери и дисперсионные свойства волокна.

32. Условия генерации когерентного электромагнитного излучения. Модели активных сред: 2-х, 3-х и 4-х уровневые схемы генерации. Основные типы лазеров.

33. Потери, добротность и время жизни фотонов в резонаторе. Собственные типы колебаний открытого оптического резонатора. Устойчивость резонатора.

34. Излучение в гетероструктурах. Светодиоды. Полупроводниковые инжекционные лазеры.

Литература

1. Карих, Е. Д. Оптоэлектроника / Е. Д. Карих. Мн.: БГУ, 2000. 263 с.

2. Верещагин, И. К. Введение в оптоэлектронику / И. К. Верещагин, Л.А. Косяченко, С.М. Кокин. М.: Высш. школа, 1991. 191 с.

3. Манак И. С. Квантовая радиофизика / И. С. Манак, Е. Д. Карих. Мн.: БГУ, 2009. 383 с.

4. Звелто, О. Принципы лазеров / О. Звелто. М.: Мир, 1990. 520 с.

Компьютерные сети

35. Характеристика уровней эталонной модели OSI/ISO.

36. Физический уровень компьютерных сетей: характеристики линий связи, методы модуляции и кодирования.

37. Технологии локальных сетей: Ethernet, Token Ring.

38. Базовые технологии глобальных сетей: SDH/SONET, Frame Relay, ATM, ISDN.

Литература

1. Олифер В. Г., Олифер Н. А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 3-е изд. - СПб.: Питер, 2006

2. Таненбаум Э. Компьютерные сети. - СПб.: Питер, 2002

3. Пролетарский А.В., Баскаков И.В., Чирков Д.Н., Федотов Р.А., Бобков А.В., Платонов В.А. Беспроводные сети Wi-Fi: учебное пособие /А.В. Пролетарский и др. – М.: Интернет-Университет Информационных Технологий; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007.

4. Столлингс В. Беспроводные линии связи и сети. : Пер.с анг. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2003

5. Столлингс В. Компьютерные системы передачи данных, 6-е издание. : Пер.с анг. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2002

6. Зимянин Л.Ф. Компьютерные сети: курс лекций / Л.Ф. Зимянин –Минск: БГУ, 2006

7. Вишневский В.М., Ляхов А.И., Портной СЛ., Шахнович И.В. Широкополосные беспроводные сети передачи информации. - Москва, Техносфера, 2005

Операционные системы

39. Классификация операционных систем и сравнительная характеристика различных архитектур операционных систем.

- (см. КВАНТОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА). Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983. КВАНТОВАЯ РАДИОФИЗИКА … Физическая энциклопедия

квантовая радиофизика - Область физики, объединяющая квантовые и радиофизические явления. [Сборник рекомендуемых терминов. Выпуск 75. Квантовая электроника. Академия наук СССР. Комитет научно технической терминологии. 1984 г.] Тематики квантовая электроника EN quantum… … Справочник технического переводчика

КВАНТОВАЯ РАДИОФИЗИКА Большой Энциклопедический словарь

квантовая радиофизика - то же, что квантовая электроника. * * * КВАНТОВАЯ РАДИОФИЗИКА КВАНТОВАЯ РАДИОФИЗИКА, то же, что квантовая электроника (см. КВАНТОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА) … Энциклопедический словарь

квантовая радиофизика - kvantinė radiofizika statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. quantum radiophysics vok. Quantenradiophysik, f rus. квантовая радиофизика, f pranc. radiophysique quantique, f … Fizikos terminų žodynas

Квантовая радиофизика - то же, что и Квантовая электроника … Большая советская энциклопедия

КВАНТОВАЯ РАДИОФИЗИКА - то же, что квантовая электроника … Естествознание. Энциклопедический словарь

квантовая радиофизика - Область физики, объединяющая квантовые и радиофизические явления … Политехнический терминологический толковый словарь

Квантовая теория - имеет следующие подразделы (список неполный): Квантовая механика Алгебраическая квантовая теория Квантовая теория поля Квантовая электродинамика Квантовая хромодинамика Квантовая термодинамика Квантовая гравитация Теория суперструн См. также… … Википедия

КВАНТОВАЯ ОПТИКА - раздел статистической оптики, изучающий микроструктуру световых полей и оптич. явления, в к рых видна квант. природа света. Представление о квант. структуре излучения введено нем. физиком М. Планком в 1900. Статистич. структуру интерференц. поля… … Физическая энциклопедия

Книги

• Квантовая радиофизика Купить за 1636 руб
• Квантовая радиофизика , В. В. Штыков. В учебном пособии рассмотрены фундаментальные вопросы линейного и нелинейного взаимодействия электромагнитного поля с различными средами, электрические и магнитные свойства вещества. Изложены… Купить за 1146 грн (только Украина)
• Квантовая радиофизика. Магнитный резонанс и его приложения , . Пособие подготовлено в соответствии с учебной программой по дисциплине Квантовая радиофизика и содержит изложение нескольких спецкурсов, читаемых коллективом авторов на физическом факультете…

Cтраница 2

Еще одной ступенью в развитии исследований новейшей маг-нетохимии является изучение ее связей с квантовой радиофизикой.  

Между тем, гиперзвуковой диапазон приобретает большой интерес в связи с новой областью науки (по аналогии с квантовой радиофизикой и квантовой оптикой ее можно назвать квантовой акустикой), изучающей эффекты взаимодействия В Ч колебаний кристаллич.  

Между тем, гипорзвуковой диапазон приобретает большой интерес в связи с новой областью науки (по аналогии с квантовой радиофизикой и квантовой оптикой ее можно назвать квантовой акустикой), изучающей эффекты взаимодействия ВЧ колебаний кристаллич.  

Материал настоящей книги во многом основывается на ряде других университетских курсов: теории вероятностей, статистической физики, теории колебаний, теории волн и квантовой радиофизики.  

Исследования в области физики твердого тела, проводившиеся в последнее время учеными: физиками, химиками и радиотехниками, привели к созданию нового направления в науке - квантовой радиофизики.  

Уже одно это перечисление показывает, что взаимодействие лазерного излучения с плазмой представляет собой в настоящее время отдельное крупное и важное для практики направление, лежащее на стыке физики плазмы и квантовой радиофизики.  

В заключение этой главы мы вкратце обсудим один интересный, на наш взгляд, механизм усиления или генерации акустического поля, который до недавнего времени изучали лишь в электромагнитных науках - электронике, квантовой радиофизике. Речь идет о коллективном поведении нелинейных резонансных систем - осцилляторов, которые в начальном состоянии колеблются некогерентно, со случайно распределенными начальными фазами, но на некотором этапе частично синхронизируются за - счет нелинейной подстройки фазы, генерируя когерентное поле или усиливая когерентную затравку.  

Совершенно очевидно, что такие ультракороткие импульсы (УКИ) дали исследователям уникальную возможность прямого наблюдения и измерения самых различных быстропротека-ющих процессов с временным разрешением, определяемым длительностью УКИ. Содержанием актуальнейшей области квантовой радиофизики и электроники, условно называемой пико-секундные явления, стали не только проблемы получения УКИ, но также их многочисленные применения в различных областях научных исследований. Исследования проводятся по схеме возбуждение-проба, а именно образец первым (возбуждающим) импульсом переводится в исследуемое состояние, а с помощью второго (пробного), задержанного на нужный промежуток времени, фиксируется измененное состояние. По такой методике были проведены многочисленные исследования в области физики твердого тела, молекулярной физики, фотохимии и фотобиологии.  

Строго говоря, этот термин ие является оптимальным, так как в квантовой радиофизике термин генератор используют для систем с обратной связью, а возникновение высших гармоник в среде не требует наличия обратной связи. Термин возбуждение гармоник правильнее отражает суть дела.  

СПЕКТРАЛЬНЫЕ ЛИНИИ - узкие, почти моно хроматич. Месс-бауэра, методы квантовой радиофизики и др.) можно получать очень узкие С.  

Подходят к этому микроэлектроника, кибернетика, бионика, квантовая радиофизика, физика полупроводников и многие другие науки.  

Отметим еще раз, что техника свч требует привлечения цело-го ряда новых принципов для осуществления основных радиотехнических процессов. Здесь радиотехника тесно смыкается с радиофизикой. Нам приходится иметь дело не только с волновыми полями, но и с физикой пучков и даже с квантовой радиофизикой. Это означает, что современный радиоинженер должен обладать широким кругозором и солидной физико-математической подготовкой.  

В книге показано становление идей и развитие исследований в области электроники и радиофизики миллиметровых и субмиллиметровых радиоволи, выполненных в Институте радиофизики и электроники АН УССР в течение последних 30 лет. Рассматривается создание магнетронов импульсного и непрерывного действия, маг-нетроииых триодов и тетродов, клииотроиов, отражательных клистронов, измерительной аппаратуры волиоводного и лучеводиого типов, высокопервеансной электронной оптики и лазеров для радиофизических исследований. Излагаются теоретические исследования электронных резонансов и волн в металлах, высокочастотных свойств полупроводников и плазменных иеустойчивостей, экспериментальные исследования гиперзвуковых воли, квантовой радиофизики и парамагнитных мазеров. Освещаются проблемы радиовидения и цифровой обработки изображений, синтеза цветных стереоизображений и визуализации радиолокационных данных.  

Прохоров Александр Михаилович (1916) - советский радиофизик, академик, лауреат Ленинской премии. С 1946 г. заведует лабораторией Физического института имени Лебедева. Имеет ряд работ по теории колебаний, радиоспектроскопии, квантовой радиофизике.  

Оптические квантовые генераторы (лазеры) являются предметом исследования нового направления фундаментальной и прикладной физики - квантовой электроники. Обычно под квантовой электроникой как областью физики понимается наука, изучающая теорию и методы генерации электромагнитных волн путем вынужденного (индуцированного) испускания квантовых систем (молекул, атомов, ионов), а также устройства для генерации электромагнитного излучения в оптическом диапазоне. Такие устройства называют лазерами, или оптическими квантовыми генераторами. Слово лазер (laser) образовано начальными буквами английского выражения light amplification by stimulated emission of radiation - усиление света с помощью индуцированного излучения. Более широкий смысл имеет термин квантовая радиофизика, которая изучает устройства для генерации электромагнитного излучения в микроволновой области - мазеры. Слово мазер (maser) образовано начальными буквами английского выражения microwave amplification by stimulated emission of radiation - усиление микроволнового излучения с помощью индуцированного излучения.