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ENS Paris Journées Mécanique Quantique du Jeudi 08 novembre 2012 au Vendredi 09 novembre 2012


Le département de physique de l'ENS organise comme promis une deuxième édition du stage proposé en mai 2012. Il s'agit de journées sur la Mécanique Quantique qui se dérouleront les 8 et 9 novembre prochain.

Les présentations seront faites par Jean-Michel Raimond, Jean-Marc Berroir, Gérald Bastard et Frédéric Chevy sur trois demi-journées, et la dernière demie journée sera consacrée à une présentation du département (recherche et enseignement) et à des visites de labos.

Les repas de midi seront pris en charge par le département de physique.

Le nombre maximum de participants est fixé à 60 environ et les inscriptions sont nécessaires, pour des raisons logistiques, avant le 30 septembre.

Inscriptions
il suffit de faire la demande par mail à Jean-Marc Berroir, directeur du laboratoire Pierre Aigrain, berroir@lpa.ens.fr
en précisant vos coordonnées : Nom, Prénom, Lycée, Académie et Classe


Proposition de programme pour les journées Mécanique Quantique organisées par le département de physique de l'ENS à destination des professeurs de CPGE

''Jeudi 8 novembre''
8h30 - 9h Accueil autour d'un café

9h - 12h30 Physique quantique, des postulats au traitement quantique de l'information
''J.M. Raimond, Professeur, Université Pierre et Marie Curie, Laboratoire Kastler-Brossel''

Le cours s'appuiera sur des expériences récentes révélant toute l'étrangeté quantique. Il fera le moins possible appel au formalisme, mais une certaine familiarité avec états, opérateurs et notations de Dirac serait utile sans être indispensable.

* Introduction : étrangeté quantique, superposition, interférences et intrication
* Un peu de formalisme : le système à deux niveaux ou qubit
* Mesure quantique et décohérence
* Intrication : situation EPR et inégalités de Bell
* Applications à la transmission quantique d'information : cryptographie et téléportation
* Vers le calcul quantique ?
Déjeuner au restaurant de l'École Normale Supérieure

14h30 - 18h Fonctions d'onde et leurs applications en matière condensée
''J. M. Berroir, Professeur, Ecole Normale Supérieure, Laboratoire Pierre Aigrain G. Bastard, Directeur de recherche, CNRS, Laboratoire Pierre Aigrain''

La matière condensée fournit de très nombreux exemples d'applications de la mécanique quantique basée sur la notion de localisation spatiale de l'onde électronique. Que ce soient dans les solides cristallins où les ondes de Bloch sont étendues spatialement et présentent des dispersions souvent très éloignées de notre intuition physique classique ou dans les hétérostructures où l'on parvient à localiser spatialement les électrons sur des distances variant du nanomètre au micromètre, l'ingénierie des fonctions d'onde et de la structure des niveaux d'énergie permet de créer des dispositifs innovants à la demande.

La dualité onde-corpuscule des électrons se manifeste également lorsqu'on étudie le transport électronique dans les systèmes mésoscopiques : la nature ondulatoire des électrons y est révélée par une quantification de la conductance tandis que leur nature granulaire conduit au blocage de Coulomb ou au bruit de grenaille.

Ce cours visera à présenter un panorama de l'ensemble de ces phénomènes en abordant des sujets de recherches actuels, comme ceux concernant le graphène.


Vendredi 9 novembre
9h - 12h30 Particules indiscernables en mécanique quantique
''F. Chevy, Maître de Conférences, Ecole Normale Supérieure, Laboratoire Kaster-Brossel''

La notion d'indiscernabilité a des conséquences profondes et spectaculaires lorsqu'on l'applique au monde quantique. En particulier, elle est à l'origine de l'existence de deux familles de particules, les bosons et les fermions, dont les propriétés conditionnent un grand nombre de phénomènes physiques.

Ce cours sera l'occasion de présenter un panorama de ces phénomènes, qui couvrira des thèmes aussi bien fondamentaux (condensation de Bose-Einstein, étoiles à neutrons), qu'appliqués (magnétisme, chimie).

Buffet au département de physique

14h30 - 17h30 Présentation du Département de physique de l'École Normale Supérieure

* Intervention de Werner Krauth, Directeur du département
* Intervention de Jean-François Allemand, Directeur des Études de Physique
Visite des laboratoires

17h30 Réception à la direction de l'École Normale Supérieure