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2.12.23 (873)

Enseignement spécifique des masters - PHY_52062_EP : Optique Quantique : Photons et Atomes

Descriptif

Le cours "Optique Quantique: Photons et Atomes" traite de la quantification du champ électromagnétique, de la notion de photons et de l'interaction entre matière et rayonnement quantifié. Il aborde des sujets au cœur de l'optique quantique moderne, depuis les états comprimés de la lumière jusqu'aux sources de photons uniques et aux paires de photons intriqués. Il décrit également les processus de contrôle de la matière par lumière et, inversement, de la lumière par la matière, qui jouent un rôle clé dans le domaine émergent de l'information quantique. **Langue du cours :** Anglais (sauf si tous les étudiants sont francophones) The course “Quantum Optics: Photons and Atoms” discusses the quantization of the electromagnetic field, the concept of photons, and the interaction between matter and quantized radiation. It addresses topics at the heart of modern quantum optics, ranging from squeezed states of light to single-photon sources and entangled photon pairs. It also describes the processes by which light controls matter and, conversely, matter controls light, which play a key role in the emerging field of quantum information.

Objectifs pédagogiques

Comprendre la quantification du champ électromagnétique et la notion de photon; Connaître les états particuliers du champ (états quasi-classiques, états monomodes, états à un photon); Comprendre les processus élémentaires d'interaction entre atomes et photons (émission spontanée, émission stimulée et absorption); Connaître la formulation de Wigner-Weisskopf et les équations de Bloch optiques; Comprendre l'implémentation de processus élémentaires d'information quantique avec des photons et des atomes

Diplôme(s) concerné(s)

Format des notes

Numérique sur 20

Littérale/grade européen

Pour les étudiants du diplôme AUDITEURS_IP Paris

Le rattrapage est autorisé (Max entre les deux notes écrêté à une note seuil)
  • le rattrapage est obligatoire si :
    Note initiale < 6
  • le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
    6 ≤ note initiale < 10
L'UE est acquise si Note finale >= 10
  • Crédits ECTS acquis : 5 ECTS

Programme détaillé

- Quantification du champ électromagnétique: Formalisme hamiltonien, quantification canonique - Rayonnement libre quantifié: États quasi-classiques, états comprimés, états à un photon - Représentation de Heisenberg, interférométrie au-delà du bruit standard de photons - Interaction atome-rayonnement quantifié; Emission spontanée - Optique non linéaire: Traitement classique, traitement quantique, paires de photons jumeaux - Équations de Bloch optiques; Approche de Wigner-Weisskopf; Matrice densité; Effets quantiques dans l'interaction atome-laser - Intrication de photons; Applications à l'information quantique

Mots clés

Photon, processus quantiques en optique, interaction lumière-matière

Méthodes pédagogiques

Cours magistraux et petites classes
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