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Technologies Quantiques

Technologies quantiques

Objectifs

Ces toutes dernières années ont été marquées par des avancées spectaculaires sur le contrôle de systèmes quantiques individuels et des dispositifs quantiques. Elles ouvrent la voie à une véritable seconde révolution quantique, caractérisée par l’utilisation des propriétés spécifiquement quantiques de la matière. Les défis scientifiques et le vaste potentiel d’applications des technologies quantiques sont actuellement au coeur de plans de développement nationaux et trans-nationaux d’envergure, impliquant états, grands groupes industriels et un foisonnement de start-ups.

L’objectif de ce parcours est de découvrir ce domaine en plein développement. L’étudiant découvrira à la fois les principes qui sous-tendent ces nouvelles technologies quantiques, une variété de dispositifs concrêts sur lesquels elles sont implémentées, ainsi que les défis à venir.
Ce parcours transverse couvrira un vaste champ de la physique, de la matière condensée à la physique atomique et à l’optique quantique, mais aussi des aspects algorithmiques.

Introduction du « Projet de 3e année » qui devra être mené par chaque élève, comportant deux composantes obligatoires :
■ Un Projet de Recherche en Laboratoire (PHY511), soit en P1, soit en P2 (il est recommandé de le faire en P1 afin de pouvoir le poursuivre en P2 si souhaité

Un EA ou un cours supplémentaire sur chaque période

Prérequis :
PHY361 – Physique quantique
PHY430 – Physique quantique avancée

PHY433 – Physique statistique
 

Formations de 4e année conseillées

En France
M2 co-habilités par l’X :

ICFP (parcours physique quantique, physique théorique ou physique de la matière condensée)
Laser, optique, matière (LOM)

Dispositifs quantiques
Nanosciences

Écoles d’Application
IOGS, Télécom ParisTech, ENSTA ParisTech, Mines ParisTech

A l’étranger
Masters en Quantum physics, Quantum technologies, Quantum optics, Condensed matter

Attention : aux USA, beaucoup de départements de physique théorique ne proposent que des PhD, pour une 4e année sans poursuite en thèse chercher du côté des MSc et MEng.

Débouchés
Corps de l’état, Recherche en milieu académique, Recherche en milieu industriel (R&D), Grands groupes industriels, Start-ups.
Études doctorales : Formation par et pour la recherche dans les domaines de la physique quantique,  les technologies quantiques, la physique atomique et moléculaire, et la matière condensée.

COMPOSITION DU PROGRAMME

Période 1

1 cours obligatoire
PHY552A – Quantum Physics of Electrons in Solids

2 cours à choisir parmi
PHY551A – Quantum Optics 1: Lasers
PHY551B – Atomic and molecular physics

PHY551 – Champs relativistes et leur quantification

1 EA au choix
PHY570 – Materials design
PHY571 – Physique numérique

MAT/PHY575 – Groupes de symétrie en physique
 

Périodes 1 et/ou 2
PHY511K et PHY511L – Projet de Recherche en Laboratoire

 

Période 2

1 cours obligatoire
PHY562 – Optique Quantique 2 : Photons

2 cours à choisir parmi
PHY560B – Physique quantique mésoscopique et matière topologique

PHY567 – Physique des composants semi-conducteurs
INF587 –  Informatique quantique et applications

1 EA au choix

PHY580 –  Quantum information: Entanglement, control, and platforms for quantum technologies
PHY581B – Electronique de spin

PHY582 – Current trends in materials science

Période 3

Stage de recherche

PHY593 – Semi-conducteurs et composants
PHY594 – Lasers, optique quantique, plasmas

PHY595 – Physique de la matière condensée
PHY599 – Technologies quantiques et matériaux quantiques

Responsable :