Quantum 1 Enphysique,quantum(motlatinsignifiant«combien»etdontlepluriels'écrit«quanta »)représentelapluspetitemesureindivisible,quecesoitcellede l'énergie,delaquantitédemouvementoudelamasse.Cettenotionestcentraleenthéoriedesquanta,laquelleadonnénaissanceàlamécaniquequantique. Sommaire 1 Description 2 Histoire 3 Applicationenélectronique 3.1 Exemple 4 Étymologie 5 Utilisationjuridique 6 Notesetréférences Description Lathéoriedesquantaouthéoriequantique,affirmequel'énergierayonnanteestdiscontinue.Lesquantasontalorslesquantitésminimales,les«grains»composant cetteénergie.Leurvaleuresth.ν,où: hestlaconstantedePlanck, νestlafréquencedel'onde. Ainsi,onpeutdéterminerfacilementl'énergiecontenuedansunphotonenmultipliantsafréquence(déduitedesalongueurd'ondepuisquesavitesseestconstante) parh. Lavaleurdehestfaible:6,626.10-34J.s. Et ,c'est-à-direquelequotient esttoujoursunmultipledeh. Histoire Enphysiqueclassique,onconsidéraitquelespassagesd'unétatàunautresefaisaientdemanièrecontinue,ou,pourparlerautrement,demanièreprogressive.Par exempledeséchangesd'énergieoudesmodificationsdevitessepouvaienttoujoursêtrepluspetits,enphysiqueclassique,quen'importequellevaleur.Celasignifie qu'unemodificationd'étatpouvaitêtred'unequantitéinfinimentpetite.Lathéoriedesquantasvientbouleversercetteidée.Aucontraire,toutemodificationsefait selonunequantitéminimumendeçàdelaquelleilestimpossiblededescendre.Autrementdit,toutemodificationsefaitparsaut.C'estlerayonnementdescorps noirsquisuggéracetteidée.Elleaétégénéraliséeàtoutelaphysiqueetaétévalidéeparl'expérience.Celaprovoqual'émergenced'unenouvellephysiqueen contradictionavecdenombreuxconceptsdelaphysiqueclassique,etquel'onappelalaphysiquequantique. Ainsi,JohnRayleighénonçaquelapuissancerayonnéeparuncorpschaufféestproportionnelleàsatempératureabsolueetinversementproportionnelleaucarréde lalongueurd'ondedelacouleurréfléchie,cequiillustrel'idéed'unchangementcontinu.Cependant,desmesuresontdémontréquesathéorien'étaitvraiequepour leslongueursd'ondeallantdel'infrarougeauvert.Àpartirdubleu,l'expérienceestencontradictionaveclesvaleursthéoriques.PaulEhrenfestappelacetteerreur la«catastropheultraviolette». MaxPlanck,en1900,proposaquelesvibrationsissuesdelachaleurd'uncorpsserépartissentsuivantuneloidéterminée,régieparlaconstantehquiporteson nom.Ilfut,aumêmetitrequelesautresphysiciens,déstabiliséparsathéorie.Ilessayalongtempsdeconserversonrésultatensupprimantlesquanta,pour finalementrenonceretlesadmettre.Lathéoriedesquantaétaitnée.Ellefutlepointdedépartdelamécaniquequantique,l'unedesdeuxgrandesthéoriesphysiques duXXesiècle. Lamécaniquequantique,quifaitnotammentappelàlafonctiond'onde,futinitiéeparBose,deBroglie,Dirac,Einstein,Fermi,Feynman,Heisenberg,Pauliet Schrödinger.DeBroglielialequantumàlalongueurd'ondedanslamécaniqueondulatoire,oùuneparticulepossèdeladoublecaractéristiquequantiqueet ondulatoire.UnepartieimportantedestravauxdelafinduXIXesiècleetdudébutduXXesiècleontétéconsacrésàl'établissementdecettedualité. RichardFeynmanetJulianSchwingerontparlasuitedéveloppél'électrodynamiquequantiquerelativiste,théoriequiconsidèrequel'interactionélectromagnétique entreparticuleschargéessefaitparl'échangedephotons;parextension,l'interactiongravitationnelleseferaitparl'échangedegravitonsetlesinteractionsfaibles etfortesparl'intermédiairedebosons.Pourdécrirel'interactiondesparticulesélémentaires,ilafalludévelopperuneautrethéorieportantlenomdethéorie quantiquedeschamps. Applicationenélectronique 2 Enélectronique,lequantum correspondàlatensionanalogiquedelavaleurnumériquelapluspetitedansunconvertisseurnumérique/analogique(CNA),soitun1 logique.C'estdoncladifférencedetensionqu'ilyaentreunevaleurnumériqueetlavaleurnumériquesuivante,àlasortied'unconvertisseurnumérique/analogique (CAN).Ouaussic'estlapluspetitevariationdelatensionanalogiquequ'unsystème/instrumentdemesurepeutdétecter. Ladéfinitionduquantumvarielégèrementsuivantlaconversion(analogiqueversnumériqueouviceversa). CAN==> avec CNA==> latensionpleineéchelle,etnlarésolutionduconvertisseur. avec latensionpleineéchelle,etnlarésolutionduconvertisseur. Lorsquelarésolutionduconvertisseurnumérique/analogique(CNA)devientgrande,leterme"-1"seretrouvenégligéetonseretrouveavecuneéquationdelamême formequepourleconvertisseuranalogique/numérique(CAN): Latensionpleineéchelleestlaplagedeconversioncomplète,c'estàdire,laplagedevariationdel'entrée,onpeutconsidérerquecelleciestthéorique.Latension deréférenceestexactementlamêmechosequelatensiondepleineéchellemaiscettefois-ci,cettetensionestpratique.L'écartentrelesvaleursthéoriqueet pratiquesonttraduitparl'erreurdegain.Lorsdelaproductionde2convertisseurssurunmêmewafer,desvariationsdeprocessengendrentdescaractéristiques différentes.Ilconvientdoncaufabriquantdetesteretdefournirdanssadatasheetlestensionsderéférencesdesdifférentsconvertisseurs. Pourlescircuitsnumériquesactuelscetteplagedeconversionestsouvent0-5V.Notonstoutefoisqu'enmicroélectronique,laplagedeconversionpeufacilement descendreàde0-1.2V(baissedelatensiond'alimentationdoncbaissedelaconsommation). Exemple Lessuitesbinairessuivantessur -Del'analogiqueaunumériqueona: bits,pour doncenthéorie 0000siUa<500mV 0001si500mV<Ua<1000mV 1111si7500mV<Ua<8000mV Ainsilequantumq=500mV(onaugmentede500mVenanalogiquepour0001ennumérique) -Dunumériqueàl'analogiqueona: 0000=0mV 0001=500mV(=q) 0010=1000mV(=2q) 1111=7500mV(=15q) Étymologie Quantumestuneformelatinecorrespondantàcequidésigneenphysiqueunequantitéinsécable(quantaaupluriel); Quantus,adjectifsignifiant«combien»danslemodeinterrogatifetexclamatif(quantaaufémininsingulierouauneutrepluriel). Citonsquelquesmotsdérivésde«quanta»: quantification quantique(logique,théorie,nombre,formalisme,particule,probabilité) quantifier quantificateur Utilisationjuridique Danslelangagejuridiquefrançais,lanotiondequantumdésignelemontantouladuréed'unesanction.Onparleainsiduquantumdepeinepourparlerdeladurée d'unepeineprivativedeliberté,enmatièrecorrectionnelleoucriminelle. Endroitfiscalfrançais,letermequantumestutilisépourdésignerlemontantdesimpositionsquisontcontestéesdevantl'administrationoudevantlejugedel'impôt. Notesetréférences 1. Larectificationdel’orthographe(http://www.academie-francaise.fr/sites/academie-francaise.fr/files/rectifications_1990.pdf)recommande«quantums» 2. LeguideduTechnicienenélectronique-EditionHachettetechnique-Edition2007(page233) Cedocumentprovientde«https://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Quantum&oldid=137214026». Cettepageaétémodifiéepourladernièrefoisle10mai2017à15:23. Droitd'auteur:lestextessontdisponiblessouslicenceCreativeCommonsattribution,partagedanslesmêmesconditions;d’autresconditionspeuvents’appliquer. Voyezlesconditionsd’utilisationpourplusdedétails,ainsiquelescréditsgraphiques.Encasderéutilisationdestextesdecettepage,voyezcommentciterles auteursetmentionnerlalicence. Wikipedia®estunemarquedéposéedelaWikimediaFoundation,Inc.,organisationdebienfaisancerégieparleparagraphe501(c)(3)ducodefiscaldesÉtats-Unis.