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Quels temps font-ils ? Une introduction au temps des physiciens
/ Hervé LIEVRE, CERIMES, Compagnie des Taxi-Brousse, C.N.R.S Images
/ 01-01-2001
/ Canal-U - OAI Archive
KLEIN Etienne, LACHIEZE-REY Marc
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Scénario : Marc LACHIEZE-REY, Etienne KLEIN et Hervé LIEVRE.En dépit de sa familiarité, la notion de temps suscite nombre de difficultés dont le nombre grandit à mesure que l'on tente de l'analyser. Par exemple, il est très difficile de définir le temps. Pourtant, les physiciens sont parvenus à faire du temps un concept opératoire.- Qu'est-ce que le temps ? Le temps est d'abord un mot indéfinissable.- Le temps existe-t-il ? Quelle sorte d'existence faut-il lui attribuer ?- Comment se comparent, s'opposent, le temps objectif et le temps subjectif ?- Le temps s'écoule-t-il uniformément ? Par rapport à quoi s'écoule-t-il ? A-t-il une origine ? Aura-t-il une fin ? Est-il réversible ? Est-il cyclique ou linéaire ?- La flèche du temps, second principe de la thermodynamique, entropie- La révolution relativiste : les durées ne sont plus absolues, la notion de simultanéité entre deux événements perd de son sens.- La relativité générale, théorie de la gravitation : l'espace-temps se couple à la matière et à l'énergie. Problème de l'origine du temps.- Le fait d'opérer une mesure sur un système quantique introduit-il une irréversibilité ?- Les particules peuvent-elles remonter le temps ? Mot(s) clés libre(s) : physique quantique, temps
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Le temps et sa flèche
/ UTLS - la suite, Mission 2000 en France
/ 06-07-2000
/ Canal-U - OAI Archive
KLEIN Etienne
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Conférence du 6 juillet 2000 par Etienne Klein. Chacun comprend de quoi nous voulons parler lorsque nous prononçons le mot temps, mais personne ne sait vraiment quelle réalité se cache derrière lui. Si le mot est clair, la chose ne l'est pas, qui se perd dans les brumes dès qu'on tente de la saisir. Pourtant les sciences, en particulier la physique, interrogent sans relâche la nature et les propriétés du temps. Quel statut faut-il lui donner ? S'écoule-t-il de façon régulière ? Est-il réversible ? Comment est-il relié à l'espace ? Peut-on concilier temps physique et temps psychologique ? Nous verrons comment chacune des révolutions qui ont agité la physique a remis en cause notre représentation du temps et des liens qu'entretient ce dernier avec l'espace et la matière. Mot(s) clés libre(s) : charge, épistémologie, espace, flèche du temps, interaction faible, matière, parité, philosophie des sciences, physique des particules, physique quantique, symétrie CPT, temps, théorie de la relativité
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Electrodynamique quantique en cavité - Serge Haroche
/ Société Française de Physique, Christian Faurens
/ 08-07-2011
/ Canal-U - OAI Archive
HAROCHE Serge, Société Française de Physique
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Conférence de clôture du Congrès Général de la SFP Bordeaux-2011• Electrodynamique quantique en cavité, Serge HAROCHECollège de France et Ecole Normale Supérieure, médaille d’or du CNRS Mot(s) clés libre(s) : physique quantique
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La physique quantique (Serge Haroche)
/ Mission 2000 en France
/ 31-07-2000
/ Canal-U - OAI Archive
HAROCHE Serge
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"La théorie quantique, centrale à notre compréhension de la nature, introduit en physique microscopique les notions essentielles de superpositions d'états et d'intrication quantique, qui nous apparaissent comme "" étranges "" et contre-intuitives. Les interférences quantiques et la non-localité - conséquences directes du principe de superposition et de l'intrication - ne sont en effet pas observables sur les objets macroscopiques de notre expérience quotidienne. Le couplage inévitable de ces objets avec leur environnement détruit très vite les relations de phase entre les états quantiques. C'est le phénomène de la décohérence qui explique pourquoi autour de nous l'étrangeté quantique est généralement voilée. Pendant longtemps, superpositions, intrication et décohérence sont restés des concepts analysés à l'aide d'" expériences de pensée " virtuelles, dont celle du chat de Schrödinger à la fois mort et vivant est la plus connue. À la fin du XXe siècle, les progrès de la technologie ont rendu réalisables des versions de laboratoire simples de ces expériences. On peut maintenant piéger et manipuler des atomes et des photons un par un et construire des systèmes de particules suspendus entre deux états quantiques distincts qui apparaissent ainsi comme des modèles réduits de chats de Schrödinger. Au delà de la curiosité scientifique et du défi que constitue l'observation de l'étrangeté quantique pour ainsi dire in vivo, ces expériences éclairent la frontière entre les mondes classique et quantique et ouvrent des perspectives fascinantes d'applications. " Mot(s) clés libre(s) : constante de Planck, décohérence, dualité onde-particule, infiniment petit, interférence quantique, intrication, non-localité, physique quantique, quantification, Schrödinger, superposition d'états
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La physique quantique (Philippe Grangier)
/ UTLS - la suite
/ 17-06-2005
/ Canal-U - OAI Archive
GRANGIER Philippe
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Nous décrirons des expériences permettant de mettre en évidence des propriétés simples et fondamentales de la physique quantique, comme l'existence de superpositions linéaires d'états, ou celle d'états "enchevêtrés" ou "intriqués". Nous montrerons ensuite comment de tels états peuvent être utilisés dans le domaine très actif de "l'information quantique", pour réaliser des dispositifs de cryptographie parfaitement sûrs, ou pour effectuer certains calculs de manière potentiellement beaucoup plus efficace qu'avec des ordinateurs usuels. Mot(s) clés libre(s) : calcul quantique, cryptographie, équations de Maxwell, infiniment petit, interférence quantique, lumière ondulatoire, mécanique quantique, non-localité, optique quantique, photon, quantification de la lumière, superposition d'états
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L'univers étrange du froid : à la limite du zéro absolu
/ Mission 2000 en France
/ 15-08-2000
/ Canal-U - OAI Archive
GODFRIN Henri
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Au voisinage du zéro absolu de température, la matière se transforme, adoptant des comportements que notre intuition a de la peine à appréhender. Certains gaz liquéfiés deviennent superfluides, s'échappant du réservoir qui les contient comme s'ils défiaient la pesanteur. La supraconductivité apparaît dans les métaux et donne lieu à des courants électriques permanents, utilisés aujourd'hui pour la production de champs magnétiques intenses. L'explication de ces phénomènes étranges apporte un nouvel éclairage dans des domaines que l'on aurait crus très éloignés, comme la dynamique des étoiles à neutrons ou l'évolution de l'Univers après le Big Bang, contribuant ainsi à établir des concepts physiques fondamentaux. Pour atteindre des basses températures qui n'existent pas dans la Nature, les chercheurs ont mis au point des méthodes de réfrigération sophistiquées. Celles-ci ont ouvert un nouveau domaine de recherche, la Physique des très basses températures, particulièrement riche en phénomènes physiques nouveaux qui constituent la source d'applications technologiques de pointe. Au cours d'une promenade à la limite du zéro absolu de température nous explorerons ensemble le royaume du froid. Mot(s) clés libre(s) : basse température, cryogénie, degré Kelvin, entropie, froid, mécanique quantique, physique statistique, physique thermique, réfrigération, supraconducteur, thermodynamique, zéro absolu
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Les lasers
/ UTLS - la suite, Mission 2000 en France
/ 03-08-2000
/ Canal-U - OAI Archive
GIACOBINO Elisabeth
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Depuis l'invention du premier laser en 1960, la diversité des lasers en couleurs, taille ou puissance n'a fait que croître. Les plus petits lasers sont si minuscules qu'on ne peut les voir qu'au microscope, les plus gros consomment autant d'électricité qu'une ville moyenne. Tous les lasers ont la faculté d'émettre des rayons d'une lumière inconnue dans la nature, qui forment de minces pinceaux d'une couleur pure, et que l'on peut concentrer sur un petit foyer. Ils exploitent la possibilité, prévue par Einstein, de multiplier les photons, qui sont les particules formant la lumière, dans un matériau bien choisi. Les caractéristiques des lasers, fort différentes de celles des lampes ordinaires, leur ont ouvert des utilisations très variées. En délivrant sa puissance de façon localisée, l'outil laser est capable de percer, découper et souder avec vitesse et précision. Il est aussi utilisé en médecine où il remplace les bistouris les plus précis et cautérise les coupures. Ce sont des lasers circulant dans des fibres optiques, fins cheveux de verres dont le réseau couvre maintenant le globe terrestre, qui transportent maintenant les conversations téléphoniques et les données sur Internet. Le laser intervient aussi dans les analyses les plus fines, en physique, en chimie ou en biologie, où il permet soit de manipuler les atomes ou les molécules individuellement, soit de véritablement déclencher et photographier des réactions chimiques ou biologiques. Il identifie les molécules qui composent l'air et beaucoup de grandes villes s'équipent de lasers spéciaux pour détecter la pollution à distance. Les sciences et techniques d'aujourd'hui vivent à l'heure du laser. Beaucoup pensent que le XXIe sera celui de l'optique, et ceci, grâce au laser. Mot(s) clés libre(s) : absorption, amplificateur optique, cavité optique, émission stimulée, laser, lumière, onde lumineuse, optique quantique, photon, rayonnement
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Les nanostructures semi-conductrices
/ UTLS - la suite
/ 08-07-2005
/ Canal-U - OAI Archive
GéRARD Jean-Michel
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Lorsqu'un matériau semi-conducteur est structuré à l'échelle du nanomètre ses propriétés électroniques et optiques sont gouvernées par la mécanique quantique. Le puits quantique, formé par une couche mince semi-conductrice d'épaisseur nanométrique, est très communément employé depuis 20 ans pour fabriquer des composants très performants (diodes laser, transistors à gaz d'électrons bidimensionnel). De nombreuses études sont aujourd'hui consacrées aux boîtes quantiques semi-conductrices, nanostructures capables de confiner les électrons à l'échelle du nanomètre dans toutes les directions de l'espace. Après avoir présenté et comparé les principales stratégies permettant de fabriquer ces nano-objets, l'exposé s'attachera à montrer combien leurs propriétés sont originales. Une boîte quantique isolée se comporte par exemple à bien des égards comme un macro-atome artificiel ; cette propriété très intéressante permet de reproduire dans un système solide des expériences d'optique quantique jusque là réalisées avec des systèmes atomiques. Pour conclure, les perspectives d'application très prometteuses des boîtes quantiques dans des domaines aussi variés que l'optoélectronique, les communications quantiques, la micro/nanoélectronique ou la biologie seront brièvement présentées. Mot(s) clés libre(s) : boite quantique, mécanique quantique, nanocristaux, nanostructure, nanotechnologie, photon, semi-conducteur
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De la diode laser à la source à un photon
/ Physique au Printemps 2010, ENS Lyon CultureSciences-Physique, Catherine Simand
/ 24-03-2010
/ Unisciel
Gérard Jean-Michel
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Une conférence de Jean-Michel Gérard, chercheur au laboratoire Nanophysique et semi-conducteurs, directeur
du Service de Physique des Matériaux et Microstructures, CEA de Grenoble, présentée dans le cadre de
"Physique au Printemps" 2010. Présentation des sources lumineuses basées sur
les semi-conducteurs et leurs applications. Plus précisément, principe de fonctionnement et nombreuses applications des diodes laser.
Puis présentation de thèmes de recherches récents : physique des boîtes quantiques ; microcavités optiques ; sources de photon unique. Mot(s) clés libre(s) : laser, diode laser, optoélectronique, boîte quantique, microcavité optique, photon, semi-conducteur, épitaxie, puit quantique
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De l’électronique quantique à l’optique quantique
/ Lycée Felix Le Dantec, Foton, Enssat
/ 16-03-2010
/ Canal-U - OAI Archive
FABRE Claude
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L’avènement du laser est l’aboutissement d’un long processus de maturation des concepts relatifs à l’interaction entre la lumière et la matière, qui a commencé il y a plus de cent ans avec les travaux de Lorentz. A la suite des travaux d’Einstein, on s’est rendu compte qu’il était indispensable de traiter quantiquement la matière pour caractériser précisément cette interaction, d’où le nom d’ « électronique quantique » donné dans les années 50-60 à ce domaine de recherche. Mais l’avènement du laser a relancé la problématique et les interrogations : comment concilier la nature manifestement ondulatoire de la lumière produite par un laser avec son caractère non moins manifestement quantique et corpusculaire, puisque ce sont bien des photons qui sont produits par le mécanisme d’émission stimulée à l’origine du fonctionnement du laser ? Sous l’impulsion de R. Glauber et d’autres chercheurs, une théorie complètement quantique s’est mise progressivement en place, capable de rendre compte de manière unifiée de ces deux aspects de la lumière laser. On s’est alors rendu compte qu’il était envisageable de produire une lumière aux propriétés spécifiquement quantiques, notamment en ce qui concerne ses fluctuations et de ses corrélations. L’électronique quantique a ainsi progressivement cédé la place à l’optique quantique. Les techniques laser ont ainsi permis de produire et d’étudier des états aux propriétés quantiques de plus en plus étranges : photons uniques, états comprimés, états intriqués, chats de Schrödinger… L’exposé retracera les grandes lignes de cette évolution, poursuivie sur plus d’un siècle, et ses perspectives.Vous pouvez télécharger le diaporama de cette conférence sur le site A la lumière du laser Mot(s) clés libre(s) : 50 ans, applications, laser, quantique
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