Kvantové technologie

Kvantové technologie je multidisciplinární studijní program, který cílí na výchovu špičkových odborníků v oblastech kvantové informace a komunikace, kvantové optiky, fyziky a techniky laserů, pevných látek a nanomateriálů, kteří se zapojí do výzkumu a vědecko-technické praxe. Hlavní část studia se soustředí na pokročilé oblasti kvantové fyziky a jejich aplikace ve fyzice pevných látek, interakce světla s hmotou nebo v kvantové informatice. Během studia jsou studenti vedeni k samostatnému analytickému myšlení a ke schopnosti uplatňovat osvojené metody v řadě oblastí fyziky a jejích technologických aplikací. Velký důraz je kladen na přípravu studenta na samostatnou výzkumnou práci.

V rámci Kvantových technologií nabízíme strukturované studium:

Bakalářské studium programu Kvantové technologie (3 roky) zakončené bakalářským titulem Bc.
Navazující magisterské studium programu Kvantové technologie (2 roky) zakončené magisterským titulem Ing.
Doktorské studium programu Kvantové technologie (4 roky) zakončené doktorským titulem Ph.D.

Kompletní studijní plány pro bakalářské i magisterské studium KT, včetně rozvrhů najdete na Studijní plány KT a Rozvrhy KT. Pokud vás zajímají vypsaná témata bakalářských nebo diplomových prácí, ty najdete v Témata prací.

Bakalářské studium

Studijní program Kvantové technologie, 3 roky, zakončené bakalářským titulem Bc.
Garant programu: doc. Ing. Martin Štefaňák, Ph.D.

Charakteristika oboru:

Bakalářský studijní program Kvantové technologie je multidisciplinární studijní program zahrnující klasické a moderní partie matematiky, fyziky a informatiky, a připravuje absolventy na práci ve fyzikální, přírodovědné, a inženýrské praxi ve spojení s moderní výpočetní technikou. Struktura předmětů studijního programu vychází ze základních matematických předmětů zahrnujících matematickou analýzu, lineární algebru, diferenciální rovnice, pravděpodobnost a statistiku, rovnice matematické fyziky a funkcí komplexní proměnné. Fyzikální předměty jsou věnovány úvodu v mechanice, elektřině a magnetismu, termice, vlnění a optice, teoretické a statistické fyzice. Hlavní část studia se soustředí na kvantovou mechaniku. Kromě teoretických znalostí získají studenti rovněž bohaté praktické zkušenosti v laboratorních cvičeních rozšířených o praktika z fyziky pevných látek, laserů a lineární kvantové optiky. Součástí studia je bakalářská práce, která umožňuje studentovi lepší orientaci v oblasti jeho užší specializace. Studium dvou světových jazyků zajišťuje uplatnění absolventů v mezinárodních i zahraničních projektech.

Profil absolventa:

Znalosti: Absolvent získá vědomosti základních matematických, fyzikálních a informatických disciplín, které jsou dále prohloubeny zejména v oblasti kvantové teorie, fyziky pevných látek a laserů, a to jak na teoretické tak praktické úrovni. Absolventi mohou přímo pokračovat v navazujícím magisterském studiu ve stejném nebo příbuzném oboru.

Dovednosti: Použití metod a postupů z různých oblastí matematiky a fyziky pro řešení teoretických i reálných inženýrských výzkumných a vědeckých problémů v oblastech kvantové teorie, teorie pevných látek, fyziky a techniky laserů. Využití moderní výpočetní techniky a laboratorních přístrojů. Schopnost sledovat nové trendy v dané oblasti a rychlá orientace v mezioborové problematice, analýza problémů a syntéza výsledků. K očekávaným charakteristickým rysům absolventa patří také odpovědný přístup ke svěřeným úkolům a schopnost prezentovat získané výsledky na vysoké úrovni.

Kompetence: Absolventi se uplatní na bakalářské úrovni ve školství, výzkumu i v průmyslu díky analytickému způsobu práce, systematickému přístupu danému nabytými znalostmi a schopnosti pracovat s moderní výpočetní technikou. Nabyté vědomosti mohou absolventi využít v navazujícím magisterském studiu nebo se mohou uplatnit při vývoji moderních technologií.

Magisterské studium

Studijní program Kvantové technologie, 2 roky zakončené magisterským titulem Ing.
Garant programu: doc. Ing. Martin Štefaňák, Ph.D.

Charakteristika oboru:

Navazující magisterský studijní program Kvantové technologie je multidisciplinární studijní program, který cílí na výchovu špičkových odborníků v oblastech kvantové informace a komunikace, kvantové optiky, fyziky a techniky laserů, pevných látek a nanomateriálů, kteří se zapojí do výzkumu a vědecko-technické praxe. Hlavní část studia se soustředí na pokročilé oblasti kvantové fyziky a jejich aplikace ve fyzice pevných látek, interakce světla s hmotou nebo v kvantové informatice. Během studia jsou studenti vedeni k samostatnému analytickému myšlení a ke schopnosti uplatňovat osvojené metody v řadě oblastí fyziky a jejích technologických aplikací. Velký důraz je kladen na přípravu studenta na samostatnou výzkumnou práci. Součástí studia je individuální studentský projekt (výzkumný úkol) směřující kdiplomové práci. Poznatky získané během diplomové práce vedou zpravidla ke vzniku původních výsledků publikovatelných v odborném tisku.

Profil absolventa:

Znalosti: Absolvent získá široké vědomosti v moderních partiích fyziky, zejména v oblasti kvantové teorie, fyziky pevných látek a laserů. V závislosti na specializaci absolventa jsou pak jeho znalosti dále prohloubeny v oblastech kvantové optiky, kvantové informace, laserů nebo fyziky nanomateriálů. Absolventi mohou přímo pokračovat v navazujícím doktorském studiu ve stejném nebo nebo příbuzném oboru.

Dovednosti: Použití metod a postupů z různých oblastí matematiky a fyziky pro řešení teoretických i reálných inženýrských výzkumných a vědeckých problémů v oblastech kvantové teorie, klasické a kvantové optiky, kvantové teorie informace, teorie pevných látek, fyziky a techniky laserů. Využití moderní výpočetní techniky a laboratorních přístrojů. Schopnost sledovat nové trendy v dané oblasti a rychlá orientace v mezioborové problematice, analýza problémů a syntéza výsledků. K očekávaným charakteristickým rysům absolventa patří také odpovědný přístup ke svěřeným úkolům a schopnost prezentovat získané výsledky na vysoké úrovni.

Kompetence: Absolventi se uplatní ve školství, výzkumu i v průmyslu díky analytickému způsobu práce, systematickému přístupu danému nabytými znalostmi a schopnosti pracovat s moderní výpočetní technikou. Mohou pracovat na vysokých školách, v ústavech akademie věd a vývojových centrech velkých podniků, či v jiných výzkumných organizacích. Kompetence absolventů leží zejména ve vývoji moderních technologií s aplikacemi např. v nanomateriálech, metrologii, informatice a bezpečné komunikaci. Kromě odborných kompetencí mají schopnost uspět i na řídících pozicích.

Doktorské studium

Studijní program Kvantové technologie, 4 roky, zakončené doktorským titulem Ph.D.
Garant programu: doc. Ing. Ivan Richter, Dr.

Doktorský studijní program Kvantové technologie je multidisciplinární studijní program, který cílí na výchovu špičkových odborníků v oblastech kvantových technologií, zejména kvantové fyziky, informace a komunikace, kvantové optiky, laserů, pevných látek, nanomateriálů, nanostruktur a pokročilých metod jejich charakterizace a modelování, kteří se zapojí do výzkumu a vědecko-technické praxe. Propojení jednotlivých oblastí odliší tento nový doktorský studijní program od stávajících doktorských programů užšího fyzikálního a technického zaměření a otevře možnost vysoce specializovaného vzdělávání v oboru kvantových technologií studentům nejen z ČR, ale i ze zahraničí. Unikátní charakteristikou nového doktorského studijního programu je důraz na synergii jednotlivých vysoce specializovaných vědních oblastí. Studium programu bude úzce provázáno s vědecko-výzkumnou činností pracovišť, na kterých bude program realizován.

Cílem doktorského studia v programu Kvantové technologie je připravit studenty na základní i aplikovaný výzkum v oblastech aplikované fyziky a matematiky souvisejících s výzkumem, vývojem a aplikacemi technologií založených primárně na kvantových jevech. Doktorandi budou školeni v moderních partiích obecné kvantové fyziky, kvantové teorie pevných látek a informatiky, klasické a kvantové optiky a laserů, teorii systémů, metodách přípravy a charakterizace kvantových struktur a zařízení a pokročilých metodách počítačových simulací kvantových systémů. Příprava studentů bude reflektovat nejnovější světové poznatky v uvedených oborech. Rozmanitost dotčených oblastí odráží interdisciplinární charakter programu a projevuje se ve spektru nabízených odborných předmětů. Vlastní tvůrčí práci doktoranda bude předcházet náročná příprava zaměřená na proniknutí do hloubky interdisciplinárních souvislostí problematiky kvantových technologií. Široké rozpětí tématiky se projeví i v tématech disertačních prací zahrnujících problémy z oblasti teoretické kvantové informace, kvantové fyziky a kvantové optiky až po teoretický návrh a experimentální přípravu a charakterizaci reálných funkčních kvantových struktur. Ve všech případech je cílem dosažení výzkumných výsledků vysoké mezinárodní úrovně prezentovaných formou příspěvků na prestižních mezinárodních konferencích, publikovaných v renomovaných impaktovaných odborných časopisech a ve speciálních prakticky aplikovatelných případech též chráněných patentovými právy.