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L’optique quantique des photons et des électrons

Informations pratiques


Discipline :

Physique

Niveau :

Master 2

Semestre :

S4a

Crédits ECTS :

4

Volume Horaire :

21h Cours

Responsable :

Pascal Degiovanni

École Normale Supérieure de Lyon, Laboratoire de Physique

Intervenants :

Pascal Degiovanni
Alexia Auffèves

Objectif

L’objectif de ce cours est de présenter une introduction à l’optique quantique des électrons et des photons de manière à mettre en évidence les points communs et les différences dans le domaine de la manipulation contrôlée d’états quantiques du champ électromagnétique d’une part et des électrons dans les conducteurs d’autre part. Il donnera les outils conceptuels pour comprendre les expériences récentes du domaine et leurs enjeux sur les fondements de la physique quantique (théorie de la décohérence, violation des inégalités de Bell..) et ses applications (information et communication quantique, photonique..)

Plan du cours

1. Intrication, complémentarité et décohérence

2. L’optique quantique avec des photons
- Le photon: lien avec les ondes électromagnétiques, propriété de cohérence
- Interaction lumière matière à l'échelle du photon unique
- Applications en information et en communication quantique

3. L’optique quantique des électrons
- De l’électrocinétique au transport électronique cohérent. Transport électronique basse fréquence et transport à fréquence finie
- Cohérence électronique: lien avec l’optique quantique des photons. Comment mesurer la cohérence quantique ?
- Les sources d’électrons uniques. Introduction aux problèmes de décohérence.

Pré-requis

Cours de mécanique quantique et d’électromagnétisme. Bases de matière condensée (électrons dans les solides).

Bibliographie

"Exploring the quantum", S. Haroche and J.M. Raimond, Oxford University Press

Mots clefs

Cohérence quantique, optique, photons, transport électronique cohérent, fondements de la physique quantique, information quantique

Modalité de l'examen

Assiduité et lecture d'articles de recherches fournis