Insegnamento
ELETTRONICA QUANTISTICA
INL1000023, A.A. 2014/15

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
INGEGNERIA DELLE TELECOMUNICAZIONI
IN0524, ordinamento 2008/09, A.A. 2014/15
1095558
Crediti formativi 9.0
Denominazione inglese DESCRIZIONE IN INGLESE DI ELETTRONICA QUANTISTICA DA DEFINIRE
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione (DEI)
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA

Docenti
Responsabile PAOLO VILLORESI FIS/01

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
AFFINE/INTEGRATIVA Attività formative affini o integrative FIS/03 9.0

Modalità di erogazione
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale

Organizzazione della didattica
Tipo ore Crediti Ore di
Corso
Ore Studio
Individuale
Turni
LEZIONE 9.0 72 153.0 Nessun turno

Calendario
Inizio attività didattiche 02/03/2015
Fine attività didattiche 12/06/2015

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
6 A.A. 2014/2015 01/10/2014 15/03/2016 VILLORESI PAOLO (Presidente)
VALLONE GIUSEPPE (Membro Effettivo)
NALETTO GIAMPIERO (Supplente)
NICOLOSI PIERGIORGIO (Supplente)
01/10/2013 15/03/2015 VILLORESI PAOLO (Presidente)
VALLONE GIUSEPPE (Membro Effettivo)
NALETTO GIAMPIERO (Supplente)
NICOLOSI PIERGIORGIO (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Il Corso richiede come prerequisiti i concetti contenuti nel Corso di Fisica Generale 1 e 2.
Sono di aiuto le conoscenze fornite nei Corsi che trattano di Onde Elettromagnetiche e di Struttura della Materia, senza però obbligatorietà di aver superato precedentemente i relativi insegnamenti.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Le proprietà della luce sono al centro di tecnologie affermate quali la Fotonica per le Telecomunicazioni o i processi laser in Medicina e nell'Industria, come sono cruciali per settori emergenti come la generazione Fotovoltaica dell'energia o le Comunicazioni Quantistiche. Risulta quindi strategica la conoscenza di un linguaggio per comprendere come generare ed applicare la luce, su quali principi operano il laser e le sorgenti termiche di radiazione, tra cui il Sole e le sorgenti convenzionali, e come si propagano i fasci ottici, come si possono trasformare e impiegare in molti settori. Il Corso di Elettronica Quantistica ha lo scopo di avvicinare gli studenti ai concetti sui quali operano i laser, alle caratteristiche dei diversi tipi di luce, classica, coerente, quantistica, all'interazione tra radiazione e materia, a come i principi dell'azione laser si possano realizzare in modalità assai diverse e a come sfruttarli.
Modalita' di esame: Il Corso viene superato con una prova scritta e una prova orale.
In alternativa, durante il semestre di insegnamento viene data la possiblità di affrontare tre compitini che coprano sia aspetti teorici che problemi numerici e che possono sollevare dall'obbligo dalla prova orale.
Criteri di valutazione: Lo Studente viene valuto sotto diversi aspetti:
1) la conoscenza dei concetti chiave del programma,
2) la capacità di risolvere dei problemi numerici relativi al
i temi del Corso e che rappresentino casi ed applicazioni significative per la comprensione.
3) l'elaborazione di alcune significative osservazioni fatte in Laboratorio.
Contenuti: Oltre alle lezioni in Aula, il Corso prevede delle lezioni in Laboratorio, per comprendere con l'osservazione i fenomeni e familiarizzarsi con gli Strumenti e le Sorgenti Laser. Oltre al Laboratorio Didattico di Ottica e Laser, ove gli Studenti svolgeranno delle sperimentazioni, sono attivi anche il Laboratori di Comunicazione Quantistica e il Laboratorio Laser Fotovoltaico, nei quali si svolgeranno delle dimostrazioni.

Il Corso è diviso sostanzialmente nelle parti seguenti:
1. Proprietà dei quanti di luce, i fotoni - e statistica della radiazione. Grandezze per descrivere la luce classica e quella coerente.
2. Principi del laser. Processi di generazione della radiazione e dell'emissione stimolata.
3. Risonatori ottici. Generazione e propagazione dei fasci ottici. Fasci gaussiani e di ordine superiore. Prospettive per l'utilizzo di nuove forme di fasci ottici.
4. Diverse realizzazione dei laser. Generazione di impulsi luminosi. Tecniche per raggiungere il dominio dei nanosecondi, dei pico-, femto- e attosecondi.
5. Principi dell'interazione laser-materia. Focus sulle tecnologie laser per il Fotovoltaico. Focus sulla Comunicazione Quantistica.

Le applicazioni dei concetti saranno introdotte e discusse all'interno delle varie parti, sia in Aula che in Laboratorio.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Le finalità didattiche del Corso sono rivolte ad attivare aspetti diversi:
1) per sviluppare processi di apprendimento autonomi nel campo della generazione e applicazione della luce e delle sorgenti laser. Questo non solo sulla base del programma standard ma in forza anche di Focus didattici su tematiche attuali e di particolare interesse e con l'esempio di casi di successo di trasferimenti tecnologici e di spin-off.
2) di garantire un’offerta formativa personalizzabile, in particolare fornendo allo Studente si metodi prevalentemente teorici sia sperimentali come spunto per l'approfondimento.
3) di promuovere e consolidare l’interesse e la motivazione degli studenti verso il settore della Fotonica, dei laser e delle moderne tecnologie ottiche dell'Informazione, che sono cruciali per il progresso del Paese.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Il Corso fornisce dei materiali di studio ausiliari al libro di testo e rivolti a coadiuvarne i contenuti e a stimolare l'interesse e la comprensione.
Questi comprendono:
1) pubblicazione scientifiche e descrizioni tecniche di interesse per aspetti specifici, come ultime scoperte o articoli "classici" di un settore.
2) programmi di calcolo per la modellizzazione di equazioni e processi trattati nel Corso.
Testi di riferimento:
  • B. Saleh, M. Teich, Fundamental of Photonics. New York: Wiley, 2007. 2° ed. Cerca nel catalogo