ENERGETYCZNE NANOSTRUKTURY I ICH EKSPLOATACJA W KWANTOWEJ KONWERSJI Henryk Piech, Grzegorz Grodzki

Wstęp

Część pierwsza
MODELOWANIE ODDZIAŁYWAŃ ENERGETYCZNYCH W NANOSTRUKTURACH

1. Nanostrukturalne elementy energetyczne: elektrony, atomy i molekuły
1.1. Lokalizacja elektronów w atomach
1.2. Poziomy energetyczne atomów i cząsteczek
1.3. Wiązania chemiczne

2. Całkowita energia oddziaływań międzycząsteczkowych
2.1. Uwagi ogólne dotyczące modelowania, wyboru i budowy typu modelu procesu 
2.2. Metale i półprzewodniki
2.3. Typy funkcji i operatorów Hamiltona
2.4. Etapy przedstawienia hamiltonianu
2.5. Oddziaływanie nadsubtelne

3. Znaczenie i sens fizyczny funkcji falowej 
3.1. Interpretacje funkcji falowej
3.2. Metody rozwiązywania równania Schrödingera 
3.3. Algebraiczne zagadnienie własne 
3.4. Metoda wariacyjna – metoda przybliżonego rozwiązywania równania Schrödingera 
3.5. Układy wieloelektronowe – atomy i cząsteczki 
3.6. Przybliżenie jednoelektronowe
3.7. Metoda orbitali molekularnych
3.8. Przybliżenie Hartree’go
3.9. Korelacja elektronowa
3.10. Funkcja falowa w mechanice kwantowej
3.11. Środowisko powstawania fal spinowych
3.12. Opis cech i formy wykorzystania fal spinowych
3.13. Opis prostopadle i stycznie magnetyzowanego materiału: filmu 
3.14. Przestrzenie modelowe
3.15. Pasmowa struktura energii
3.16. Stany rezonansowe cząstek w nanostrukturach
3.17. Potencjały periodyczne
3.18. Obliczenia pasm energetycznych wybranych struktur

4. Prezentacja dodatkowych efektów w nanotechnologii
4.1. Efekt Halla
4.2. Efekt Zeemana
4.3. Efekt Paschena–Backa
4.4. Efekt Starka
4.5. Efekt Kondo

Część druga
FORMALIZACJA OPISU KWANTÓW

5. Środowisko kwantowe
5.1. Operatory liniowe 
5.2. Projekcje na przestrzeń 
5.3. Wartość własna operatora 
5.4. Stany kwantowe 
5.5. Struktury układów kwantowych

6. Informacja kwantowa
6.1. Bity kwantowe
6.2. Rejestry kwantowe
6.3. Właściwości kwantowych reprezentacji 
6.4. Układy wielokubitowe 
6.5. Pomiary kwantowe i ich błędy

7. Algorytmy kwantowe
7.1. Model algorytmu
7.2. Aproksymacja bramek kwantowych
7.3. Zasady tworzenia układów kwantowych
7.4. Funkcje w obliczeniach kwantowych
7.5. Obwody logiczne, odwracalne i kwantowe
7.6. Kwantowy algorytm faktoryzacji
7.7. Złożoność obliczeniowa procedury kwantowej

Część trzecia
PRAKTYCZNE ASPEKTY WYKORZYSTANIA STRUKTUR NANOTECHNOLOGICZNYCH 

8. Wyszukanie analogii między magnetyczną i kwantową notacją
8.1. Przedstawienie podstawowych formalizmów dotyczących obliczeń kwantowych w odniesieniu do cech spinowych
8.2. Ogólna strategia modelowania energii spinowej 
8.3. Kwantowa reprezentacja i ewolucja
8.4. Próby tworzenia bramek dla elementów spinowej natury
Podsumowanie

9. Kwantowe wspomaganie szeregowania
9.1. Wektorowa prezentacja list
9.2. Interpretacja fizyczna
9.3. Prezentacja i realizacja algorytmu
Podsumowanie

10. Koncepcja organizacji asocjacyjnej pamięci w środowisku nanostruktur
10.1. Modele systemu pamięci asocjacyjnej 
10.2. Formalizmy i asocjacyjne metody w ujęciu teoretyczno-poznawczym 
10.3. Wykorzystanie nanośrodowiska do realizacji asocjacyjnej strategii 
10.4. Procedury porównywania w asocjacyjnych procesach 
Wnioski

11. Struktura i charakterystyki stochastycznego oraz spinowego modelu
11.1. Probabilistyczne podejście w stochastycznej konwersji
11.2. Opis probabilistycznych cech wzajemnego spinowego oddziaływania 
11.3. Właściwości klasteryzacji uwzględniane w opisie probabilistycznych spinowych struktur 
11.4. Formalne uwagi do zależności pojawiających się w probabilistycznej interpretacji zmiennych spinowych 
Podsumowanie

12. Algorytm kwantowy dla uspójnienia macierzy Saaty’ego
12.1. Wektorowe warianty tworzenia macierzy Saaty’ego 
12.2. Wartości własne operatora relatywnych ocen i założenia korekty spójności 
12.3. Interpretacja fizyczna
12.4. Prezentacja i realizacja algorytmu

Podsumowanie

Literatura