Mécanique quantique
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Mécanique quantique : quelques aspect modernes École normale supérieure Année 2005 Nous proposons une formation à la mécanique quantique, sur trois demi-journées. L’une sera consacrée à de brefs rappels de l’essentiel du formalisme quantique, dans des cas simples : superposition, évolution, mesure, ainsi qu’aux étrangetés du monde quantique (non-localité, intrication. . .). Nous présenterons ensuite, dans les deux demi-journées restantes, des applications modernes de la physique quantique : la physique des solides et le traitement quantique de l’information. La première est au cœur de tous les dispositifs électroniques ou optroniques modernes et joue un rôle essentiel dans notre quotidien. La seconde, encore largement au stade de la prospective, permet d’envisager, en exploitant les ressources de la logique quantique, des fonctions nouvelles de traitement de l’information (cryptographie quantique) ou des machines de calcul infiniment plus efficaces que les ordinateurs classiques. Jean Hare, Gérald Bastard et Jean-Michel Raimond Les principes de la mécanique quantique Jean Hare – – – – – Espace de Hilbert, notations de Dirac, opérateurs Le postulat sur la mesure quantique Spins 12 et systèmes à deux niveaux Intrication quantique, non localité, états de Bell La mesure comme processus intrication+décohérence Mécanique quantique et physique des solides Gérald Bastard – – – – – Le théorème de Bloch comme application de la notion d’observable qui commute avec H. La notion de bande d’énergie. Classification isolant – conducteur. La notion de masse effective. Dynamique des électrons de Bloch en présence de potentiels extérieurs. Application : spectroscopie d’un (( atome plat )) : une boı̂te quantique de semiconducteur. Traitement quantique de l’information Jean-Michel Raimond – – – – – – Bits et qubits : principe de superposition Deux exemples simples : cryptographie quantique et téléportation Le rêve de l’ordinateur quantique Algorithmes quantiques L’obstacle de la décohérence Expériences en cours Dates : Lundi 13 (matin et après-midi) et Mardi 14 juin (matin) Contact : Jean Hare [email protected] 01 44 32 34 23
