量子物理学特論（Advanced quantum theory）[2406]

＜授業のねらい及び具体的な到達目標＞

量子化された場の性質を記述する場の量子論の基礎を学ぶ。特に，特殊相対性理論と量子力学を統合させた相対論的場の量子論について，スカラー場を題材に基本的性質を理解することを目指す。場の量子論は，特に素粒子の各種現象を記述する際に，重要になる体系である。

In this course, we learn the basics of the quantum field theory, which is necessary for explaining the physical phenomenon at the world of atoms and subatomic particles.
A goal of this lecture is to understand the basic ideas of the theory and to calculate a process with scalar fields.

＜授業計画及び準備学習＞

1. 特殊相対性理論
   
2. 量子力学からクラインゴルドン方程式へ。
   
3. ディラック方程式と反粒子の波動関数
   
4. ラグランジュ形式
   
5. 対称性と保存則
   
6. エネルギー運動量テンソルと角運動量テンソル
   
7. 内部対称性，CPT対称性
   
8. 場の正準量子化
   
9. 量子系の時間発展
   
10. スカラー場の量子化と演算子
    
11. 場の演算子の時間発展
    
12. スカラー場の伝播関数
    
13. ディラック場とゲージ場の理論
    
14. 振り返り
    

1. Special relativity
   
2. Quantum mechanics revisited (From Schrödinger equation to Klein-Gordon equation)
   
3. Dirac equation and a wave function of anti-particle
   
4. Lagrange formalism
   
5. Symmetries and conservations
   
6. Energy-momentum tensor and angular momentum tensor
   
7. Internal symmetry, CPT symmetry
   
8. Canonical quantisation
   
9. Time evolutions in quantum system
   
10. Quantisation of scalar fields and field operators
    
11. Time evolution of the field operators
    
12. Propagator of the scalar field
    
13. Dirac field and gauge field
    
14. Reviewing of this course.
    

＜成績評価方法及び水準＞

授業中に課すレポートによって評価する。
The grade is based on the quality of written reports.

＜教科書＞

日置善郎　『相対論的量子場』吉岡書店

＜参考書＞

大学院レベルの場の量子論の参考書はたくさんあるので，自分に合ったものを見つけて参照すること。
以下に参考書の例を挙げておく。
There are so many text books about the quantum field theory. Please find an appropriate one by yourself.

＜オフィスアワー＞

火曜日3限
場所：八王子キャンパス 1S-323
メールなどによる質問・相談にも随時対応する。