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Physique quantique computationnelle: Chemin-intégral Monte Carlo

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Dans cours

PHYS-463: Computational quantum physics

The numerical simulation of quantum systems plays a central role in modern physics. This course gives an introduction to key simulation approaches, through lectures and practical programming exercises. Simulation methods based both on classical and quantum ...

Description

Cette séance de cours couvre l'application des méthodes Path-Integral Monte Carlo aux modèles quantiques discrets, en se concentrant sur le calcul des propriétés de l'état du sol et l'évolution du temps imaginaire. Parmi les sujets abordés, mentionnons PBC, les modèles de treillis, le modèle d'Ising et l'exhaustivité de la mécanique quantique.

Enseignant·e

Giuseppe Carleo

Twitter https://twitter.com/gppcarleo Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Gian Gentinetta, Linda Mauron, Samuele Piccinelli, Alessandro Sinibaldi, Shao Hen Chiew, David Linteau, Clemens Giuliani, Ali Goodarzi, Gianluca Grosso, Ruize Ma, Ekaterina Pankovets A dirigé les thèses EPFL de Dian Wu, Julien Sebastian Gacon, Gabriel Maria Pescia, Barison Stefano, Imelda Romero Cours Advanced computational physics PHYS-339 Le cours couvre l'algèbre linéaire dense/creuse, les méthodes variati

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Concepts associés (31)

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.

Introduction à la mécanique quantique

Le but de cet article est de présenter une introduction accessible, non technique, au sujet. Pour l'article encyclopédique consulter Mécanique quantique. La mécanique quantique est la science de l'infiniment petit : elle regroupe l'ensemble des travaux scientifiques qui interprètent le comportement des constituants de la matière, et ses interactions avec l'énergie, à l'échelle des atomes et des particules subatomiques. La physique classique décrit la matière et l'énergie à l'échelle humaine, dans leur observation de tous les jours, y compris les corps célestes.

Modèle d'Ising

Le modèle d'Ising est un modèle de physique statistique qui a été adapté à divers phénomènes caractérisés par des interactions locales de particules à deux états. L'exemple principal est le ferromagnétisme pour lequel le modèle d'Ising est un modèle sur réseau de moments magnétiques, dans lequel les particules sont toujours orientées suivant le même axe spatial et ne peuvent prendre que deux valeurs. Ce modèle est parfois appelé modèle de Lenz-Ising en référence aux physiciens Wilhelm Lenz et Ernst Ising.

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.

Nombre quantique principal

vignette|Modèle de Bohr illustrant les niveaux d'énergie d'un atome. En mécanique quantique, le nombre quantique principal, noté n, est l'un des quatre nombres quantiques décrivant l'état quantique des électrons dans les atomes. Il s'agit d'un nombre entier non nul, c'est-à-dire vérifiant . Chaque nombre n est associé à une couche électronique dans l'atome : couche K pour , couche L pour , couche M pour La distance moyenne de l'électron au noyau atomique croît en fonction de n : la couche K est ainsi la plus profonde dans l'atome, et les autres couches s'organisent de manière concentrique autour du noyau.

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Structure atomique : nombres quantiques et orbitales

Explore la structure atomique, les nombres quantiques, les orbitales et le principe d'incertitude dans la définition des états et des formes électroniques.

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.

Modèle mécanique quantique : fonction d'onde

Explore le modèle mécanique quantique, y compris la dualité des particules d'onde, le principe d'incertitude et les orbitales d'électrons.

Mécanique quantique : Fondements et applications

Explore les fondamentaux de la mécanique quantique, y compris les observables, la dynamique, l'équation de Schrödinger, l'atome d'hydrogène, le spin et l'information quantique.

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Discute de la structure moléculaire et de la délocalisation intramoléculaire des électrons, en se concentrant sur la mécanique quantique et la transition des orbitales atomiques aux orbitales moléculaires.

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