PHY562 - Optique quantique : photons (2019-2020)

Le cours d’Optique Quantique 2 (PHY 562) traite de la quantification du champ électromagnétique, de la notion de photons, et de l'interaction entre la matière et le rayonnement quantifié. Il permet d’aborder les sujets au cœur de l’optique quantique moderne, des états comprimés de la lumière aux sources à un seul photon et aux paires de photons intriqués, qui jouent un rôle essentiel dans le domaine nouveau de l’information quantique.

Sujets traités :

• Quantification du champ électromagnétique : formalisme hamiltonien, quantification canonique.
• Le rayonnement libre quantifié : états quasi classiques, états comprimés, états à un photon.
• Equations de Heisenberg, interférométrie au delà du bruit de photons standard.
• Interaction atome-rayonnement quantifié ; émission spontanée
• Optique non-linéaire : traitement classique, traitement quantique, paires de photons jumeaux.
• Matrice densité et équations de Bloch optiques.
• Notion d'intrication, application en information quantique.
• Effets quantiques dans l’interaction atome-laser : fluorescence de résonance, dégroupement de photons.
• Exemples d’applications en optoélectronique.

Niveau requis : PHY430 - Physique quantique avancée et PHY433 - Physique statistique 1

Langue du cours : Français

Credits ECTS : 4

PHY361 - Mécanique quantique (2019-2020)

La mécanique quantique est probablement une des aventures intellectuelles les plus fertiles de l’humanité. Elle a permis de déterminer la structure des noyaux, des atomes, des molécules, d’élucider la nature de la lumière, et elle constitue un outil indispensable pour comprendre la physique moderne, des particules élémentaires jusqu'aux étoiles et au Big Bang. Son impact économique est tout aussi important : la plupart des produits de haute technologie (électronique, lasers et optronique, nanotechnologies, télécommunications) sont directement issus de concepts quantiques.

Le but du cours PHY311 est de proposer à l'ensemble des élèves une initiation à la mécanique quantique et à quelques unes de ses applications. Il traitera d'abord de la mécanique ondulatoire. Après avoir présenté les bases de la théorie, on étudiera quelques problèmes à une dimension, comme le mouvement d’une particule dans un puits carré et l’oscillateur harmonique. Cela permettra de dégager la notion d'état quantique et d’introduire les principes généraux de la mécanique quantique en utilisant le formalisme de Dirac. Le fonctionnement des masers et la cryptographie quantique serviront d’illustration à ces principes. Ce cours aura des liens étroits tant avec le cours de mathématiques qu'avec celui de probabilités.

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  Référence bibliographique :
  Mécanique quantique par Jean-Louis Basdevant et Jean Dalibard (2002).
  
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