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Mécanique quantique : expérience Stern-Gerlach et qubits

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Dans cours

PHYS-101(f): Physique générale : mécanique

Le but du cours de physique générale est de donner à l'étudiant les notions de base nécessaires à la compréhension des phénomènes physiques. L'objectif est atteint lorsque l'étudiant est capable de prévoir quantitativement les conséquences de ces phénomène ...

Description

Cette séance de cours couvre l'expérience Stern-Gerlach, où un faisceau d'atomes d'argent avec spin s = 1/2 est envoyé à travers un champ magnétique résultant en un état de superposition. Il se décline ensuite en qubits, en bits quantiques dans des états de superposition représentés sur une sphère Bloch, et le concept d'enchevêtrement quantique. La discussion s'étend au processus de mesure, à la nature probabiliste et aux applications comme la téléportation quantique et la cryptographie quantique.

Enseignant·e·s (2)

Sylvain Bréchet

Sylvain Bréchet est né le 13 octobre 1981 à Moudon (lieu d'origine Epesses, VD). Il a obtenu un Master de physique à l'EPFL en 2005. Il est allé à Cambridge pour y effectuer une thèse en cosmologie théorique de 2005 à 2009 sous la direction du Prof. Anthony Lasenby (FRS) et du Prof. Michael Hobson au Cavendish Laboratory de l'Université de Cambridge. Il est revenu à l'EPFL où il est depuis 2010 chargé de cours et collaborateur scientifique à l'institut de physique de la matière condensée. Il a enseigné la mécanique classique, la relativité restreinte et la thermodynamique à des étudiants en génie mécanique, en génie électrique et en physique. Il rédige actuellement un ouvrage de thermodynamique.

Frédéric Blanc

Expertise Physique des hautes énergies Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Rita De Sousa Ataíde Da Silva, Dimitrios Kaminaris, Maria Carolina Feliciano Faria A dirigé les thèses EPFL de Lino Ferreira Lopes, Vladimir Macko, Guillaume Max Pietrzyk A co-dirigé les thèses EPFL de Jessica Prisciandaro, Giovanni Veneziano, Sebastiana Gianì, Lino Ferreira Lopes, Guillaume Max Pietrzyk Cours Selected topics in nuclear and particle physics PHYS-400 Ce cours présente les fondements et l'état

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Concepts associés (31)

Problème de la mesure quantique

Le problème de la mesure quantique consiste en un ensemble de problèmes, qui mettent en évidence des difficultés de corrélation entre les postulats de la mécanique quantique et le monde macroscopique tel qu'il nous apparaît ou tel qu'il est mesuré.

Quantum network

Quantum networks form an important element of quantum computing and quantum communication systems. Quantum networks facilitate the transmission of information in the form of quantum bits, also called qubits, between physically separated quantum processors. A quantum processor is a small quantum computer being able to perform quantum logic gates on a certain number of qubits. Quantum networks work in a similar way to classical networks. The main difference is that quantum networking, like quantum computing, is better at solving certain problems, such as modeling quantum systems.

Interprétation de la mécanique quantique

Une interprétation de la mécanique quantique est une tentative d'explication de la façon dont la théorie mathématique de la mécanique quantique « correspond » à la réalité. Bien que la mécanique quantique ait fait l'objet de démonstrations rigoureuses dans une gamme extraordinairement large d'expériences (aucune prédiction de la mécanique quantique n'a été contredite par l'expérience), il existe un certain nombre d'écoles de pensée concurrentes sur son interprétation.

Flux qubit

In quantum computing, more specifically in superconducting quantum computing, flux qubits (also known as persistent current qubits) are micrometer sized loops of superconducting metal that is interrupted by a number of Josephson junctions. These devices function as quantum bits. The flux qubit was first proposed by Terry P. Orlando et al. at MIT in 1999 and fabricated shortly thereafter. During fabrication, the Josephson junction parameters are engineered so that a persistent current will flow continuously when an external magnetic flux is applied.

Postulats de la mécanique quantique

vignette|Participants au Congrès Solvay de 1927 sur la mécanique quantique Cet article traite des postulats de la mécanique quantique. La description du monde microscopique que fournit la mécanique quantique s'appuie sur une vision radicalement nouvelle, et s'oppose en cela à la mécanique classique. Elle repose sur des postulats. S'il existe un très large consensus entre les physiciens sur la manière de réaliser les calculs qui permettent de rendre compte des phénomènes quantiques et de prévoir leur évolution, il n'existe pas en revanche de consensus sur une manière unique de les expliquer aux étudiants.

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Déplacez-vous dans le voyage des débats d'Einstein et de Bell vers les applications pratiques de l'enchevêtrement quantique, y compris la téléportation quantique et la distribution clé.

Théorie des perturbations quantiques : Dépendant du temps Partie 1

Couvre les bases de la théorie de perturbation dépendante du temps en mécanique quantique.

Information quantique : mesure, qubit et enchevêtrement

Explore l'information quantique par la mesure, les qubits et l'enchevêtrement, en mettant l'accent sur la non-localité et la non-causalité.

Équation de Boltzmann: Terme de diffusion

Couvre le terme de diffusion de l'équation de Boltzmann et la diffusion des porteurs, y compris les phonons, les électrons, les photons et les molécules.

Cryptographie quantique : qubits optiques et téléportation

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