Séance de cours

Optique quantique : bases et applications

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Description

Cette séance de cours couvre la quantification du champ électromagnétique, y compris les états Fock, les états cohérents et les états pressés. Il traite également de la mesure des états quantiques de la lumière, de l'interaction atome-champ et du développement historique de l'optique quantique. Le cours se transforme en circuits supraconducteurs, en mesures quantiques et en mesures quantiques de non-démolition. Les étudiants exploreront les applications de l'optique quantique, l'électrodynamique quantique des cavités et la transition de la mécanique quantique à la mécanique classique.

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Concepts associés (32)

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.

Mécanique quantique

La mécanique quantique est la branche de la physique théorique qui a succédé à la théorie des quanta et à la mécanique ondulatoire pour étudier et décrire les phénomènes fondamentaux à l'œuvre dans les systèmes physiques, plus particulièrement à l'échelle atomique et subatomique. Elle fut développée dans les années 1920 par une dizaine de physiciens européens, pour résoudre des problèmes que la physique classique échouait à expliquer, comme le rayonnement du corps noir, l'effet photo-électrique, ou l'existence des raies spectrales.

Optique quantique

L’optique quantique désigne l'ensemble des expériences dans lesquelles la lumière ou bien l'interaction entre lumière et matière doivent être quantifiées. C'est un domaine de recherche en plein essor, à la frontière entre la mécanique quantique et l'optique. Dans le cadre de l’optique quantique, la lumière est considérée comme constituée de photons, objets quantiques qui se comportent : comme des corpuscules dans leurs interactions avec la matière, et comme des ondes pour leur propagation.

État quantique

L'état d'un système physique décrit tous les aspects de ce système, dans le but de prévoir les résultats des expériences que l'on peut réaliser. Le fait que la mécanique quantique soit non déterministe entraîne une différence fondamentale par rapport à la description faite en mécanique classique : alors qu'en physique classique, l'état du système détermine de manière absolue les résultats de mesure des grandeurs physiques, une telle chose est impossible en physique quantique et la connaissance de l'état permet seulement de prévoir, de façon toutefois parfaitement reproductible, les probabilités respectives des différents résultats qui peuvent être obtenus à la suite de la réduction du paquet d'onde lors de la mesure d'un système quantique.

Squeezed coherent state

In physics, a squeezed coherent state is a quantum state that is usually described by two non-commuting observables having continuous spectra of eigenvalues. Examples are position and momentum of a particle, and the (dimension-less) electric field in the amplitude (phase 0) and in the mode (phase 90°) of a light wave (the wave's quadratures). The product of the standard deviations of two such operators obeys the uncertainty principle: and , respectively.

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Séances de cours associées (64)

Optique quantique I: Oscillateur harmonique quantifié

Couvre la quantification de l'oscillateur harmonique et ses implications sur le champ électromagnétique, y compris les effets sur l'énergie sous vide.

Mécanique classique et quantique : Fondations et applications

Explore la mécanique classique et quantique, couvrant les observables, l'élan, Hamiltonien, et l'équation de Schrödinger, ainsi que la chimie quantique et l'expérience du chat de Schrödinger.

Équation de Jarzynski et circuits quantiques

Explore l'équation de Jarzynski et la quantification des circuits électriques dans les oscillateurs harmoniques quantiques.

Spin Qubits: Contacts et mesures de Quantum Point

Couvre les principes des qubits de spin et leurs techniques de mesure à l'aide de contacts quantiques.

Qubits supraconducteurs: mesures de non-démolition et techniques de contrôle

Couvre les qubits supraconducteurs, en se concentrant sur les mesures de non-démolition et les techniques de contrôle essentielles pour l'informatique quantique.

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