Descriptif
**PHY571 - Physique numérique** Les outils numériques sont devenus indispensables en physique, pour les calculs, l'analyse des données et la simulation. Ce cours est une introduction à la physique numérique, à l'interface entre physique, mathématiques appliquées et informatique. Les premieres séances associent un problème physique, un algorithme et un outil informatique : méthode de Numerov et équation de Schrödinger, méthodes de Monte Carlo et modèle d'Ising, schéma de Crank-Nicolson et équations d'advection-diffusion, algorithme d'Alder et Wainwright et dynamique moléculaire de disques durs. Le cours aborde aussi les aspects concrets d'un projet de physique numérique : choix du langage, bibliothèques scientifiques (numpy, scipy, matplotlib), organisation et documentation du code, reproductibilité et travail collaboratif avec un logiciel de gestion de versions (git). Après quelques semaines de cours et de séances pratiques en salle informatique, les étudiants réalisent en binôme un projet sur un problème de physique de leur choix, en développant leur propre code. Exemples de projets : transition de Kosterlitz-Thouless dans le modèle XY, condensation de Bose-Einstein, propagation filamentaire d'une impulsion laser intense, transition de fusion des disques durs, vols d'oiseaux et transitions de phase dynamiques. Le cours utilise python mais les étudiants peuvent choisir un autre langage pour leur projet. **Langue du cours :** AnglaisObjectifs pédagogiques
À l'issue du cours, l'étudiant sera capable de : - choisir et mettre en œuvre un algorithme adapté à un problème physique (équations différentielles ordinaires et aux dérivées partielles, méthodes de Monte Carlo, dynamique moléculaire) ; - analyser la précision, la stabilité et le coût d'une méthode numérique (ordre de convergence, analyse de von Neumann, ralentissement critique) ; - écrire un code scientifique lisible, documenté, testé et reproductible en python, en s'appuyant sur les bibliothèques existantes ; - mener un projet en équipe : définir ses propres objectifs, organiser le travail avec git, et présenter ses résultats à l'écrit et à l'oral.
40.5 heures en présentiel
Diplôme(s) concerné(s)
Format des notes
Numérique sur 20Littérale/grade européenPour les étudiants du diplôme Diplôme d'Ingénieur de l'Ecole Nationale Supérieure de Techniques Avancées (Institut polytechnique de Paris)
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- le rattrapage est obligatoire si :
- Note initiale < 7
- le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
- 7 ≤ note initiale < 10
- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
