La physique expérimentale, composante essentielle des études prédoctorales de physique à l’ENS, se présente sous la forme de projets menés par binômes sur quatre journées complètes.

This course is an introduction to solid state physics, ranging from electronic properties to the structure of crystalline materials and models of magnetism.

Dans le cadre de ce cours, nous allons étudier les interactions fondamentales de la physique des particules, décrites par le modèle standard, avec comme prérequis l’électromagnétisme élémentaire et la mécanique quantique.

Ce cours est la continuation directe de "Introduction à la mécanique quantique I".

Nous aborderons la mécanique quantique d'une particule dans l'espace à trois dimensions, ce qui nous amène à l'étude du moment cinétique en général qui est étroitement lié aux rotations de l'espace. Nous étudierons les problèmes avec un potentiel central en général, et l'atome d'hydrogène en particulier. L'addition des moments cinétique sera étudiée en détail. Le rôle important des symétries sera abordé, ainsi que les règles de transition qui en résultent. Les particules identiques, bosons et fermions, seront introduites. Selon le temps qui reste, on pourra aussi aborder différents sujets, tels les particules chargées dans un champ magnétique, les bandes d'énergies dans les potentiels périodiques, les phonons, les problèmes de diffusion, etc.

Une immersion en laboratoire est possible dès la première année pour les étudiantes et les étudiants qui le souhaitent.

Ce cours présente l'hydrodynamique

Ce cours donne une introduction aux principes de base de la mécanique quantique. 

Nous commencerons par une étude détaillée des systèmes à deux états (spin 1/2, qbit,...). Cela permettra de bien comprendre les principes de la mécanique quantique sans formalisme mathématique compliqué, et de voir des applications importantes comme le maser ou la résonance magnétique. 

Ensuite nous étudierons en détail des systèmes composés de plusieurs de ces systèmes à deux états (N spins 1/2, N qbits, ...). On verra la notion importante d'états intriqués, les inégalités de Bell, le théorème de non-clonage et le protocol de télé-portation quantique, ainsi que le calcul ZX pour la simplification des circuits quantiques. 

Dans la deuxième moitié du cours nous aborderons la description d'une particule évoluant dans l'espace et dans un potentiel. Après l'introduction des notions mathématiques (espace de Hilbert de dimension infinie, opérateurs auto-adjoints et théorème spectral, transformée de Fourier, et l'explication détaillée des bases impropres x et p) on abordera l'étude de quelques systèmes simples à une dimension comme les marches de potentiel et l'omniprésent oscillateur harmonique. Nous terminerons par la théorie des perturbations.

L'étude des systèmes à 3 dimensions, du moment cinétique et des problèmes à potentiel central sera réservé au deuxième cours au printemps.

Ce cours, en français, sera accompagné par des notes écrites détaillées (en anglais).

Que ce soit pour la modélisation, l’acquisition ou l’analyse de donnée, l’informatique est devenu un outil indispensable pour tout scientifique. L’objectif principal de ce cours est d’apprendre à utiliser les techniques permettant de manipuler les données. 

Ce cours présente un approfondissement de l’électromagnétisme classique. 

Ce cours présente une introduction à la mécanique analytique. Loin de se cantonner à la mécanique, les principes variationnels sont présents dans tous les domaines de la physique (optique, hydrodynamique, mécanique quantique, etc...), ce que nous illustrerons lors des travaux dirigés.