Parcours Matière quantique

Paul Halpern

Julien Bobroff

Claude Fabre

Cours donne au M2 Concept Fondamentaux de la Physique, Parcours Physique Quantique de l'Universite Pierre et Marie Curie-Paris6 Plan du cours: 1) Les approches phenomenologiques de l'interaction matiere rayonnement: modele de Lorentz, modele d'Einstein. 2) L'approche semi-classique: equations de Bloch pour un champ monochromatique et pour un champ a spectre large. 3) Description quantique du champ electromagnetique libre: quantification sur differentes base de modes, impulsion et moment cinetique du rayonnement, quelques etats quantiques remarquables. 4) Interaction atome-champ quantique: hamiltonien et processus d'interaction. 5) Emission spontanee: etat du systeme atome+champ, relaxation d'un atome par emission spontanee. 6) Interaction quasi-resonnantes dans les systemes a deux niveaux: precession de Rabi, franges de Ramsey, saturation de l'absorption, modele de Jaynes Cummings, regimes de couplage faible et fort, cas de N atomes. 7) Systemes a trois niveau: pompage optique, piegeage coherent de population, deplacements lumineux, transparence electromagnetiquement induite, sauts quantiques. 8) Fluctuations et correlations dans l'interaction matiere rayonnement: bruit de projection, equation de Langevin quantique, correlations d'intensite dans l'emission spontanee. Annexes: - elements sur la structure des atomes, - matrice densite.

Thierry Maugenest, Antoine Houlou-Garcia

ENRICO VENTRE

Claude Fabre

Cours donne au M2 Concept Fondamentaux de la Physique, Parcours Physique Quantique de l'Universite Pierre et Marie Curie-Paris6 Plan du cours: 1) Les approches phenomenologiques de l'interaction matiere rayonnement: modele de Lorentz, modele d'Einstein. 2) L'approche semi-classique: vecteur de Bloch, equations de Bloch pour un champ monochromatique et pour un champ a spectre large. 3) Description quantique du champ electromagnetique libre: quantification sur differentes base de modes, impulsion et moment cinetique du rayonnement, quelques etats quantiques remarquables, fonction de Wigner, Hamiltonien d'interaction 4) Emission spontanee: etat du systeme atome+champ, relaxation d'un atome par emission spontanee. 5) Atome a deux niveaux et champ quasi-resonnant: precession de Rabi, franges de Ramsey, saturation de l'absorption, modele de Jaynes Cummings, regimes de couplage faible et fort. 6) Assemblee d'atomes a deux niveaux et champ quasi-resonnant : vecteur de Bloch collectif, superradiance, memoires quantiques. 7) Systemes a trois niveau: pompage optique, piegeage coherent de population, deplacements lumineux, transparence electromagnetiquement induite, sauts quantiques. 8) Fluctuations et correlations dans l'interaction matiere rayonnement: bruit de projection, equation de Langevin quantique, correlations d'intensite dans l'emission spontanee. Annexes: - elements sur la structure des atomes, - matrice densite.