Séance de cours

Moments magnétiques et spin

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Dans cours

COM-309: Introduction to quantum information processing

Information is processed in physical devices. In the quantum regime the concept of classical bit is replaced by the quantum bit. We introduce quantum principles, and then quantum communications, key distribution, quantum entropy, and spin dynamics. No prio ...

Description

Cette séance de cours couvre la description quantique des moments magnétiques et du spin, y compris les matrices Pauli, l'énergie observable et les moments magnétiques intrinsèques. L'instructeur explique les états avant et après la mesure, la construction des observables, et les propriétés générales du spin. La séance de cours s'inscrit dans le formalisme mathématique des états spin, le concept d'énergie observable, et la dynamique décrite par l'Hamiltonien. Différents exemples et calculs sont fournis pour illustrer les concepts discutés.

Enseignant·e

Nicolas Macris

Nicolas Macris received the PhD degree in theoretical physics from EPFL and then pursued his scientific activity at the mathematics department of Rutgers University (NJ, USA). He then joined the Faculty of Basic Science of EPFL, working in the field of quantum statistical mechanics and mathematical aspects of the quantum Hall effect. Since 2005 he is with the Communication Theories Laboratory and Information Processing group of the School of Communication and Computer Science and currently works at the interface of statistical mechanics, information theory and error correcting codes, inference and learning theory. He held long-term visiting appointments and collaborations with the University College and the Institute of Advanced studies in Dublin, the Ecole Normale Supérieure de Lyon, the Centre de Physique Theorique Luminy Marseille, Paris XI Orsay, the ETH Zürich and more recently Los Alamos National Lab. CV and publication list.

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Physique de la matière condensée: Transition de phase

Concepts associés (32)

Moment magnétique

En physique, le moment magnétique est une grandeur vectorielle qui permet de caractériser l'intensité d'une source magnétique. Cette source peut être un courant électrique, ou bien un objet aimanté. L'aimantation est la distribution spatiale du moment magnétique. Le moment magnétique d'un corps se manifeste par la tendance qu'a ce corps à s'aligner dans le sens d'un champ magnétique, c'est par exemple le cas de l'aiguille d'une boussole : le moment que subit l'objet est égal au produit vectoriel de son moment magnétique par le champ magnétique dans lequel il est placé.

Politique énergétique

La politique énergétique est la politique adoptée par une entité vis-à-vis de la gestion de l'énergie. Elle a notamment une dimension géopolitique. Académies suisses des sciences, « Instruments pour une politique climatique et énergétique efficace », fiche d'information, 2019. Agence internationale de l'énergie Certificat économie énergie Dépendance au pétrole Direction générale de l'énergie et des matières premières Politique climatique Politique énergétique de l'Union européenne Politiques publiques de rénovation énergétique Sécurité énergétique Les invariants de l'énergie, conférence de Samuele Furfari sur la consommation d'énergie par l'homme (dépendance, ressources et contexte géopolitique).

Energy development

Energy development is the field of activities focused on obtaining sources of energy from natural resources. These activities include the production of renewable, nuclear, and fossil fuel derived sources of energy, and for the recovery and reuse of energy that would otherwise be wasted. Energy conservation and efficiency measures reduce the demand for energy development, and can have benefits to society with improvements to environmental issues.

Magnétisme

Le magnétisme représente un ensemble de phénomènes physiques dans lesquels les objets exercent des forces attractives ou répulsives sur d'autres matériaux. Les courants électriques et les moments magnétiques des particules élémentaires fondamentales sont à l’origine du champ magnétique qui engendre ces forces. Tous les matériaux sont influencés, de manière plus ou moins complexe, par la présence d'un champ magnétique, et l’état magnétique d'un matériau dépend de sa température (et d'autres variables telles que la pression et le champ magnétique extérieur) de sorte qu'un matériau peut présenter différentes formes de magnétisme selon sa température.

Spin

Le 'spin' () est, en physique quantique, une des propriétés internes des particules, au même titre que la masse ou la charge électrique. Comme d'autres observables quantiques, sa mesure donne des valeurs discrètes et est soumise au principe d'incertitude. C'est la seule observable quantique qui ne présente pas d'équivalent classique, contrairement, par exemple, à la position, l'impulsion ou l'énergie d'une particule. Il est toutefois souvent assimilé au moment cinétique (cf de cet article, ou Précession de Thomas).

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Séances de cours associées (64)

Moments magnétiques et spin

Explore les moments magnétiques, les spins et les descriptions quantiques à l'aide de matrices Pauli et d'expériences Stern-Gerlach.

Interaction de Heisenberg, portes à 2 bits

Explore l'interaction Heisenberg et les portes 2 qubits dans les systèmes quantiques avec des moments magnétiques intrinsèques et des matrices Pauli.

Interaction d'échange : comprendre les propriétés magnétiques

Couvre le rôle de l'interaction d'échange dans le ferromagnétisme et sa dépendance aux distances interatomiques et aux forces coulombiennes.

Interactions magnétiques : ferromagnétisme et échange

Couvre le ferromagnétisme, l'antiferromagnétisme et le paramagnétisme, expliquant les interactions d'échange et les domaines magnétiques.

Information quantique : Moments magnétiques et spin

Explore l'information quantique sur les moments magnétiques, les spins, les propriétés observables et la polarisation des photons, mettant l'accent sur le rôle des matrices dans les mesures quantiques.

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