Les laboratoires de recherche  LabEx ENS-ICFP  Institut de Physique Théorique Philippe Meyer  
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Le département de physique Recherche Enseignement Diffusion des connaissances
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    Enseignant : Claude Fabre
    Chargé des TD : Rodrigo Cortinas
    ECTS : 3
    Langue d’enseignement : Anglais
    Site web :

    Description

    Le prix Nobel 2012 a été attribué à S. Haroche et D. Wineland « pour avoir développé des méthodes expérimentales révolutionnaires qui permettent de mesurer et manipuler des systèmes quantiques individuels ». Ce cours a pour objet de présenter les outils et les concepts physiques qui permettent de mieux comprendre et décrire de telles situations. Il montre comment caractériser le plus complètement possible les états quantiques d’un système physique ouvert et les appareils de mesure réellement utilisés dans les expériences. Il étudiera aussi l’évolution générale d’un système quantique sous l’effet des interactions, de la relaxation et de la mesure, ainsi que les corrélations quantiques et l’intrication permettant la génération conditionnelle d’états quantiques. Il s’intéressera finalement aux limites quantiques dans les mesures physiques. Le cours s’appuiera sur des exemples expérimentaux récents.

    1) Introduction expérimentale.

    2) La matrice densité : une description générale des systèmes quantiques.

    3) Mesure non idéale sur un système quantique, description par Opérateurs de Probabilité de Mesure (POVM).

    4) Mesures successives ; approche de Bayes de la probabilité conditionnelle et application à un système quantique individuel.

    5) Evolution quantique générale en termes d’applications (quantum maps) des systèmes : opérateurs de Kraus ; évolution de la cohérence quantique, évolution d’une petit système couplé à un gros ; relaxation et décohérence.

    6) La mesure envisagée comme une évolution physique du système. Modèle de Zurek.

    7) Systèmes bipartites : corrélations, intrication et séparabilité, paradoxe Einstein Podolsky Rosen , préparation conditionnelle d’un état quantique par post-sélection, ; téléportation quantique ; exemple de calcul Quantique.

    8) Précision et incertitudes quantiques dans les mesures. Inégalité de Heisenberg-Osawa pour la perturbation d’un système par la mesure. Limite de Cramer-Rao dans l’estimation de paramètres physiques.

    Bibliographie

    Transparents du chapitre 1

    Transparents du chapitre 2

    Documents joints

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