Durée
20h Th, 10h Proj.
Nombre de crédits
Enseignant
Coordinateur(s)
Langue(s) de l'unité d'enseignement
Langue anglaise
Organisation et évaluation
Enseignement au deuxième quadrimestre
Horaire
Unités d'enseignement prérequises et corequises
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement
En principe, tout système quantique est en interaction avec son environnement. L'étude de ces systèmes quantiques, dits "ouverts", constitue un enjeu majeur pour le développement des sciences et technologies quantiques. Ce cours est une introduction aux systèmes quantiques ouverts, aux méthodes de calculs standards utilisées pour étudier leurs dynamiques et leurs propriétés, et à leurs applications dans des contextes variés.
Le cours est divisé en 10 séances de 2h. Les 5 premières séances sont assurées par J. Martin et les 5 suivantes par F. Damanet. Le cours suivra la table des matières suivantes :
- Introduction : contexte, outils mathématiques, représentation de Kraus, ...
- Canaux de dissipation typiques, boule de Bloch, exemples et illustrations
- Equations maîtresses de Lindblad, cas simples
- Spectre du Liouvillien, états stationnaires, symétries
- Méthodes de résolution d'une équation de Lindblad
- Dérivation microscopique d'équations maîtresses
- Trajectoires quantiques : diffusion d'états quantiques
- Trajectoires quantiques : sauts quantiques
- Dynamique non-markovienne
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement
Au terme de cette unité d'enseignement, l'étudiant sera capable de
- modéliser la dynamique de systèmes quantiques ouverts simples
- résoudre les équations d'évolution correspondantes
Savoirs et compétences prérequis
Avoir suivi un cours de mécanique quantique de base (PHYS3033-1 et PHYS3034-1 ou équivalent).
Avoir suivi le cours de mécanique quantique avançée PHYS3021-1 est recommandé.
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement
Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)
Cours donné exclusivement en présentiel
Informations complémentaires:
Les 20h de cours théorique seront données "ex cathedra", en partie au tableau et en partie sur slides.
Supports de cours, lectures obligatoires ou recommandées
Plate-forme(s) utilisée(s) pour les supports de cours :
- eCampus
Informations complémentaires:
Littérature recommandée :
- The Theory of open quantum systems, H.-P. Breuer and F. Petruccione (Oxford University Press, 2006)
- Quantum Measurement and Control, H. M. Wiseman and G. J. Milburn (Cambridge University Press, 2010)
Modalités d'évaluation et critères
Examen(s) en session
Toutes sessions confondues
- En présentiel
évaluation orale
Travail à rendre - rapport
Informations complémentaires:
L'examen consiste en une présentation orale du sujet de projet, en présence des titulaires du cours et des autres étudiants inscrits au cours. Au préalable, l'étudiant devra avoir soumis un code Julia commenté et fonctionnel.
Stage(s)
Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours
Contacts
John Martin & François Damanet
Département de Physique, I.P.N.A.S., Bât. B15
Allée du six Août, 10
B-4000 Sart Tilman
Emails: jmartin@uliege.be, fdamanet@uliege.be