Special topics in quantum optics

Enseignants

Génévriez Matthieu;

Langue
d'enseignement

Anglais
> Facilités pour suivre le cours en français

Préalables

Avoir suivi LPHYS2141 est un atout

Thèmes abordés

Description classique et quantique de l'interaction lumière-matière. La théorie de Floquet, modèle des états habillés. Description des états de la lumière, états cohérents et états compressés. Propriétés statistiques de la lumière.

Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :
1	a.     Contribution de l'unité d'enseignement aux acquis d'apprentissage du programme (PHYS2M et PHYS2M1) AA 1.1, AA 1.2, AA 1.5, AA1.6, AA 3.1, AA3.2, AA 3.3, AA 3.4, AA 4.2, AA 5.2, AA 5.4, AA 8.1 b.    Acquis d'apprentissage spécifiques à l'unité d'enseignement Au terme de cette unité d'enseignement, l'étudiant.e sera capable de : 1.   utiliser les approches perturbatives et non-perturbatives pour la description de l'interaction laser-matière ; 2.   d'appliquer le modèle des états habillés à différents processus liés à l'interaction laser-matière ; 3.   utiliser la quantification de la lumière pour décrire les états cohérents et compressés.

Contenu

Interaction lumière-atome:
1. Modèle classique
2. Modèle semi-classique

1. 1. Théorie des perturbations dépendantes et indépendantes du temps.
   2. Interactions entres états discrets et avec un continu
   3. Théorie de Floquet

3. Modèle quantique

1. 1. Quantification du champ.
   2. États cohérents, états comprimés
   3. Propriétés statistiques de la lumière
   4. Interaction lumière-atome
   5. Modèle des états habillés

Méthodes d'enseignement

Cours et exercices à préparer avant d'être discutés au cours. Lecture et présentation d'articles scientfiques récents. Cours renversé.

Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

Examen oral durant lequel l'étudiant présente un travail dont le sujet aura été précisé lors du dernier cours.

Ressources
en ligne

Différentes ressources (diapositives et documents annexes) sont mises en ligne via la plate-forme MoodleUCL.

Bibliographie

G. Grynberg, A. Aspect, C . Fabre, Introduction to Quantum Optics, Cambridge University Press, 2010.
M. Fox, Quantum Optics, an introduction, Oxford Master Series in Atomic, Optical, and Laser Physics, 2006.
M. Fox , Optique quantique. Une introduction , trad. B. Piraux, De Boeck Université, 2011.
M.O. Scully & M.S. Zubairy «  Quantum Optics », Cambridge University Press, 1997.
C. Cohen-Tannoudji, Bernard Diu, Franck Laloë, Mécanique quantique – Tome III,  CNRS Editions, EDP Sciences - Collection : Savoirs actuels, 2017.
C. Cohen-Tannoudji, J. Dupont-Roc & G. Grynberg,  Processus d’interaction entre photons et atomes , CNRS Édition,  EDP Sciences, collection : Savoirs actuels, 2001.

Faculté ou entité
en charge

> PHYS