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ENS ENS Paris Département Physique : Méquanique quantique COMPLET du Mercredi 09 mai 2012 au Jeudi 10 mai 2012


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

Nombre participants : 40 environ
Inscriptions par mél avant le 15 mars auprès de Jean-Marc Berroir, directeur du laboratoire Pierre Aigrain, en précisant vos coordonnées Nom, Prénom, Lycée, Académie, et Classe : berroir@lpa.ens.fr

Mercredi 9 mai
8h30-9h00 Accueil autour d'un café
9h00-12h30 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
14h30-18h00 Fonctions d'onde et leurs applications en matière condensée
J. M. Berroir, Professeur, École 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.

Jeudi 10 mai
9h00-12h30 Particules indiscernables en mécanique quantique
F. Chevy, Maître de Conférences, École 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).

Déjeuner au restaurant de l'École Normale Supérieure
14h30-17h30 Présentation du Département de physique de l'École Normale Supérieure
- Intervention de Werner Krauth, Directeur du département
- Intervention de Rémi Monasson, Directeur des Etudes de Physique
Visite des laboratoires
17h30 Réception à la direction de l'École Normale Supérieure