Università degli Studi di Napoli "Parthenope"

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico: 
2019/2020
Tipologia di insegnamento: 
Affine/Integrativa
Tipo di attività: 
Obbligatorio
Corso di afferenza: 
Corso di Corso di Laurea Magistrale in INFORMATICA APPLICATA (MACHINE LEARNING E BIG DATA)
Settore disciplinare: 
ASTRONOMIA E ASTROFISICA (FIS/05)
Lingua: 
Italiano
Crediti: 
6
Anno di corso: 
1
Docenti: 
Ciclo: 
Primo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
48

Obiettivi

Il corso offre un’introduzione ai principi dell’elettromagnetismo evidenziandone l’aspetto applicativo. Cenni di fisica quantistica, teletrasporto quantistico e computer quantistico.

Conoscenza e capacità di comprensione:
Lo studente deve dimostrare di conoscere e saper comprendere i fondamenti della fisica classica, con particolare riguardo all’elettromagnetismo, ed il loro contesto applicativo. Lo studente deve saper comprendere l’utilizzo dei vettori come grandezze fisiche. Deve inoltre aver acquisito i principi base della fisica quantistica, del teletrasporto e del computer quantistico.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente deve dimostrare di saper utilizzare la propria conoscenza acquisita per risolvere i principali problemi dell’elettromagnetismo, anche quando essi appaiono in contesti concreti. Tali capacità si esprimono anche nella risoluzione di esercizi. Lo studente deve inoltre dimostrare di saper comprendere il principio di funzionamento del computer quantistico facendo riferimento ai principi di base della fisica quantistica acquisiti durante il corso.

Autonomia di giudizio: Lo studente deve saper valutare in maniera autonoma i risultati delle applicazioni di leggi dell’elettromagnetismo. Inoltre, deve essere in grado di seguire in linea generale l’evoluzione dei computer quantistici basandosi sui principi generali della fisica quantistica acquisita durante il corso.

Abilità comunicative: Lo studente deve essere in grado di sostenere una conversazione di fisica di base facendo anche esempi di applicazione delle leggi fisiche relativamente all’Elettromagnetismo. Lo studente deve inoltre saper comprendere il principio su cui si basa il funzionamento dei computer quantistici.

Capacità di apprendimento: Lo studente deve essere in grado di aggiornarsi e approfondire in modo autonomo argomenti e applicazioni specifiche di leggi fisiche riguardanti l’Elettromagnetismo. Inoltre, deve essere in grado di seguire nuovi sviluppi che avrà il computer quantistico.

Prerequisiti

Lo studente deve conoscere i vettori, operazioni tra vettori e le loro proprietà e saperne comprendere l’applicazione come grandezze fisiche.

Contenuti

Carica e materia (2 ore). Il campo elettrico (2 ore). Il teorema di Gauss (2 ore). Il potenziale elettrico (1 ora). Condensatori e dielettrici (2 ore). Corrente e resistenza (1 ore). Forza elettromotrice e circuiti (1 ora). Il campo magnetico (2 ore). Teorema di Ampère (2 ore). Legge di induzione di Faraday (2 ore). L'induttanza (1 ora). Oscillazioni elettromagnetiche (3 ore). Correnti alternate (2 ore). Le equazioni di Maxwell (4 ore). Onde elettromagnetiche (3 ore). Riflessione e Rifrazione (2 ore). Interferenza (2 ore). Diffrazione (2 ore). Polarizzazione (2 ore).
Cenni di fisica quantistica: principio di indeterminazione di Heisenberg (2 ore), Paradosso di Einstein-Podolsky-Rosen (2 ore), il teletrasporto quantistico (3 ore), calcolatori quantistici e bit quantistico (3 ore).

Metodi didattici

Lezioni frontali con uso di lavagna e gesso per la parte di elettromagnetismo e proiezione di presentazioni per la parte relativa ai computer quantistici.

Verifica dell'apprendimento

La procedura di verifica, volta a quantificare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi, consiste in una prova orale divisa in due parti da svolgersi contestualmente in un unico appello. Durante la prima parte (70% del voto) lo studente/la studentessa dovrà dimostrare di conoscere i principi fisici relativi all'elettromagnetismo. La studentessa/lo studente dovrà inoltre dimostrare di saper applicare tali principi a problemi pratici. Per raggiungere la soglia della sufficienza dovrà necessariamente essere in grado di scrivere e illustrare le equazioni di Maxwell. Per la seconda parte dell’esame (30% del voto) lo studente/la studentessa dovrà illustrare con il supporto di una presentazione, uno degli argomenti relativi alla parte del corso di introduzione alla fisica quantistica e ai computer quantistici.

Testi

1. “Fondamenti di Fisica”, Vol. 2, D. Halliday, R. R. Resnick, J. Walker, Casa Editrice Ambrosiana.
Questo testo vi servirà per la prima parte del corso relativa all'elettromagnetismo (vedi sezione "programma esteso" per sapere quali capitoli e paragrafi studiare.

2. "Teletrasporto. Il salto impossibile."
di Darling David
Ed.: Bollati Boringhieri
Collana: Saggi. Scienze
(http://www.unilibro.it/find_buy/Scheda/libreria/autore-darling_david/sku...)
Risulta di semplice lettura, ha un’impostazione storica.

3. L’articolo “Quantum Computing: sogno teorico o realtà imminente” di E. Angeleri”. Disponibile sulla piattaforma e-learining.

4. "The Feynman Lectures On Physics" - Terzo Volume
Feynman Richard P.; Leighton Robert B.; Sands Matthew. Editore: ADDISON WESLEY
In particolare, per l'argomento "DUALITA' ONDA-PARTICELLE",
guardate i Capitoli 1 e 2.
Il testo è utile a capire il concetto onda-particella e il fenomeno dell’interferenza visto dai due punti di vista.

5. "Entanglement. Il più grande mistero della fisica"
di Aczel Amir. Editore: Cortina Raffaello
Collana: Scienze e idee
Dal capitolo 3 al capitolo 8
(http://www.unilibro.it/find_buy/Scheda/libreria/autore-aczel_amir_d_/sku...).

Altre informazioni

Ricevimento Studenti:
mercoledì 13 - 15
e su appuntamento da fissare via mail gli altri giorni.