粒子の生成や消滅などの現象、すなわちフォノンや高エネルギーの素粒子の反応などを記述するには、場の量子論が必要となる。場の量子論の基礎を修得することで、自然の理解を深めることが目的である。特に、場の量子論では、どのようにして粒子概念が生まれるか、粒子の生成・消滅、相互作用がどのように記述されるかを理解することが目的である。

場の量子論の基礎を学ぶことで、
粒子概念とは何か、それがどのように生み出されるのかを理解できる。
粒子の生成・消滅がどのように記述されるか説明できる。
相対論的な波動方程式を理解し、その量子論において、ボソン、フェルミオンなどの概念を理解できる。
相互作用のある場合の場の量子論において、摂動論の初歩を理解し、議論ができる。

多粒子の量子力学、正準量子化、生成・消滅演算子、場の量子化、相対論的場の方程式、スカラー場、ディラック場、経路積分、相対論的摂動論とファインマン則

物理法則の基本となる場の量子論とはどのようなことかを学ぶことにより「課題を解決するための高度な専門的知識と経験を体系的に修得」するための科目です（理工学研究科（理学系）ディプロマ・ポリシー)。
物理学専攻の全学生に受講することが推奨されています．

板書による講義を行う。配付プリントも使う。

次を予定しているが、受講者の理解度等に応じて変更することもある。
Part.1 非相対論的場の量子論
1. 場の量子論とは何か
2. 解析析力学復習
3. 正準量子化と調和振動子の演算子による解法
4. 古典場の解析力学
5. シュレーディンガー場の量子論
6. 場の量子論における粒子描像
7. 場の量子論と1粒子量子力学
8. シュレーディンガー場の量子論2：フェルミ粒子
Part.2 相対論的場の量子論
9. 相対論的場の理論：クラインゴルドン方程式，ディラック方程式
10. 経路積分量子化1：ボソン
11. 経路積分量子化2：フェルミオン
12. 摂動論のファインマン則1：スカラー場
13. 摂動論のファインマン則2：スカラー・電磁理論
14. 摂動論のファインマン則3：フェルミオン場の理論
15. ゲージ場について

講義中に質問するなど、積極的に参加すること。

少なくとも簡単そうな項目は、自分で手を動かして再現してみること。
復習を確実にすることが次の講義の理解度を高める。つまり、着実な復習こそが最も効果的な予習である。

次ができていれば合格とする。
場の量子論に現れる基本的な概念を理解し、種々の物理量を表す演算子や、状態ベクトルの取扱いができる。簡単なファインマンダイアグラムにもとづく摂動計算ができる。

レポート60点、授業平常点(質問するなど授業への積極的参加の程度)40点

参考書：柏太郎「新版 演習場の量子論」（サイエンス社，SGC books P2）
参考書：坂井典佑「場の量子論」（裳華房フィジックスライブラリー）