Développements récents en mécanique quantique Cours M2

D´eveloppements r´ecents en m´ecanique quantique
Cours M2 Physique de la Mati`ere.
Objectifs : Donner une formation sur les d´eveloppements r´ecents th´eoriques et exp´erimentaux
qui permettent d’impl´ementer les r`egles de la m´ecanique quantique dans des situations
r´ealistes mais proches des “exp´eriences de la pens´ee” abstraites issues du formalisme.
Permettre aussi de comprendre les applications r´ecentes de la m´ecanique quantique
dans le cadre de l’information quantique.
Pr´erequis : connaissance de base de la m´ecanique quantique, et des outils math´ematiques
usuels associ´es.
Syllabus :
1. Paradoxe EPR, in´egalit´es de Bell, tests exp´erimentaux avanc´es de la m´ecanique
quantique (Jacques Vigu´e).(4h30)
2. Information quantique: t´el´eportation, cryptographie quantique, algorithmes quan-
tiques, ´etude des ressources de l’information quantique; exemple de l’intrication
(Bertrand Georgeot).(3h)
3. Th´eorie de la mesure quantique, mesure faible, mesures non-destructives (Ber-
trand Georgeot).(1h30)
4. Syst`emes quantiques complexes: le chaos quantique (Bertrand Georgeot). (3h)
5. Obstacles au contrˆole des syst`emes quantiques: d´ecoh´erence, imperfections (Ber-
trand Georgeot).(1h30)
6. Electrodynamique quantique en cavit´e: interaction d’un atome avec un champ
de quelques photons, un syst`eme simple pour des tests fondamentaux de la
m´ecanique quantique (Jacques Vigu´e)(4h30)
7. Utiliser un syst`eme quantique pour en simuler un autre: ordinateur quantique,
atomes dans des r´eseaux optiques, ions pi´eg´es...(Bertrand Georgeot) (3h)
8. Autres syst`emes quantiques coh´erents: jonctions Josephson, condensats de Bose-
Einstein...(Bertrand Georgeot)(s’il reste du temps...)
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