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Introduction à l'optique quantique

Langue : Français

Auteur :

Couverture de l’ouvrage Introduction à l'optique quantique
L'étude du rayonnement lumineux a amené une remise en cause des idées reçues et a servi de point de départ à la physique des quanta. Mais, malgré les progrès technologiques prodigieux des dernières décennies, la notion de photon reste mal comprise et sujette à bien des paradoxes, du moins, en apparence. L'ouvrage Introduction à l'optique quantique vise à transmettre au lecteur les fondements nécessaires pour aborder l'étude de ce domaine captivant. Il retrace d'abord les origines de la mécanique quantique et des progrès historiques qui ont mené les connaissances à leur état actuel. Il s'attaque ensuite à l'étude des fluctuations quantiques, aux notions liées au vide et aux états cohérents ainsi qu'à l'obtention des états comprimés à l'aide de l'optique non linéaire. Il discute aussi du paradoxe EPR, des inégalités de Bell, de la non-démolition quantique, de la cryptographie quantique et des représentations quantiques, et aborde le sujet de l'électrodynamique quantique.

Chapitre 1 - Du rayonnement classique aux photons

Problème du corps noir. Planck et les quanta. Effet photoélectrique.

Chapitre 2 - Mécanique quantique et rayonnement

Théorie de Bohr. Formulation canonique. Relation d'incertitude. Probabilité de transition. Calcul des coefficients d'Einstein.

Chapitre 3 - Champ électromagnétique

Théorie de Maxwell. Cas monomode. Cas multimode. Fluctuations.

Chapitre 4 - États cohérents

Lien avec les états nombre à un seul mode. Distribution de Poisson. Opérateur de Glauber. Propriétés des états cohérents. Champ électrique.

Chapitre 5 - États comprimés

Définitions des états comprimés. Moyennes et variances. Champ électrique. Éléments d'optique non linéaire. Génération. Détection.

Chapitre 6 - Tests et applications

Polarisation du photon. États intriqués. Paradoxe EPR. Théorème de nonclonage. Téléportation quantique. Cryptographie quantique. Non-démolition quantique.

Chapitre 7 - Représentations quantiques

Fonctions d'onde. Fonction de Wigner. Autres pseudodistributions.

Chapitre 8 - Électrodynamique quantique

Unités et conventions. Élément de matrice S. Champ scalaire. Champ de Dirac. Champ de Maxwell. Diagramme de Feynman.

Annexe A - Énergie moyenne dans la distribution de Boltzmann

Annexe B - Intensité optique

Annexe C - Approche canonique

Annexe D - Optique non linéaire

Annexe E - Spin

Annexe F - Démonstration de la formule 6.69

Annexe G - Densité d'états

Annexe H - Équations de champ

Annexe I - Expression du propagateur

Annexe J - Notions relativistes

Annexe K - Matrice densité

Bibliographie

Index

L'ouvrage s'adresse aux étudiants en génie, aux ingénieurs praticiens et aux scientifiques qui, possédant une formation de base en mécanique quantique, souhaitent acquérir rapidement un niveau de compétence appréciable en optique quantique.

Romain Maciejko détient un doctorat de physique en théorie quantique des champs de la State University of New York (SUNY) à Stony Brook. Après avoir oeuvré pendant six ans comme chercheur dans l'industrie des télécommunications par fibres optiques, il devient professeur au Département de génie physique de l'École Polytechnique de Montréal, où il enseigne la photonique depuis près de vingt-cinq ans. Ses recherches portent sur l'optoélectronique, la photonique et l'imagerie médicale. L'ouvrage s'adresse aux étudiants en génie, aux ingénieurs praticiens et aux scientifiques qui, possédant une formation de base en mécanique quantique, souhaitent acquérir rapidement un niveau de compétence appréciable en optique quantique.

Date de parution :

Ouvrage de 334 p.

17x24.5 cm

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