1. Энергия основного состояния атома водорода можно рассчитать с помощью формулы Ридберга:

E = -13.6 эВ = -R_H * (1/n^2)

где R_H - постоянная Ридберга для атома водорода (13.6 эВ), n - квантовое число, определяющее энергетический уровень. Подставляя значения, получаем:

1/n^2 = 1

Отсюда находим, что для основного состояния n=1, и энергия составляет -13.6 эВ.

2. Вероятность туннелирования частицы через потенциальный барьер вычисляется с помощью формализма квантовой механики, используя уравнение Шрёдингера.

3. Квантовые точки в полупроводниковых наноструктурах представляют собой искусственные атомы, обладающие квантовыми свойствами. Они могут влиять на оптические и электронные свойства материалов, приводя к появлению новых энергетических уровней и возможностей для управления свето- и электронными процессами.

4. Временная эволюция волновой функции системы в движении через потенциальный барьер может быть рассчитана с помощью уравнения Шрёдингера. Вероятность отражения и проникновения зависит от параметров барьера и энергии частицы.

5. Квантовые вычисления используют квантовые биты и принципы квантовой суперпозиции и запутанности для обработки информации. Они могут быть более эффективными по сравнению с классическими алгоритмами в областях, где требуется обработка больших объемов данных или сложных задач, таких как криптография и оптимизация.