Résumé:

Le cours d'Optique Quantique traite de la quantification du champ électromagnétique, de la notion de photons, et de l'interaction entre la matière et le rayonnement quantifié. Il permet d'aborder les sujets au coeur de l'optique quantique moderne, des états comprimés de la lumière aux sources à un seul photon et aux paires de photons intriqués, qui jouent un rôle essentiel dans le domaine nouveau de l'information quantique.

Sujets traités:
___ Quantification du champ électromagnétique : formalisme hamiltonien, quantification canonique
___ Le rayonnement libre quantifié: états quasi classiques, états comprimés, états à un photon
___ Equations de Heisenberg, interférométrie au delà du bruit de photons standard
___ Interaction atome-rayonnement quantifié; émission spontanée
___ Optique non-linéaire: traitement classique, traitement quantique, paires de photons jumeaux
___ Matrice densité et équations de Bloch optiques
___ Notion d'intrication, application en information quantique
___ Effets quantiques dans l'interaction atome-laser: fluorescence de résonance, dégroupement de photons
___ Exemples d'applications en optoélectronique

Summary:

The most dramatic success of thermodynamics is to provide us with a universal description of macroscopic physical systems. It equally applies to systems as various as molecular gases, magnetic materials, stellar systems, and electromagnetic radiation to name a few. It was later realized that the laws of thermodynamics can be established from a statistical description. The statistical approach represented a genuine paradigm shift in our understanding of physical systems and paved the way to major advances in many fields.The aim of this course is to give a theoretical background to thermodynamics and statistical physics, as well as applications in a variety of contexts, from classical to quantum. The following subjects are expected to be treated:

Contents:
___ Axiomatic thermodynamics (reminder and complements; laws 0-3, energy, entropy, universality)
___Statistical description of isolated systems
___From isolated to open systems: The canonical Gibbs ensembles
___Statistical physics of the ideal classical gas
___Ideal quantum gases: fermions and bosons (Bose-Einstein condensation and Fermi seas)
___Phase transitions