Mécanique quantique : Formalisme de la matrice de densité

Cette séance de cours couvre le formalisme de la matrice de densité en mécanique quantique, en se concentrant sur la représentation des états quantiques, y compris les états purs et mixtes. L'instructeur explique le concept de superposition et comment calculer des moyennes pour ces états à l'aide de matrices de densité. La séance de cours traite également des propriétés des matrices de densité, telles que leur diagonalisation et la signification des valeurs propres. L'évolution des matrices de densité est introduite, avec le théorème de Liouville-von Neumann, qui décrit comment ces matrices changent au fil du temps. L'instructeur fournit des exemples, y compris la fréquence de Larmor et sa représentation sur la sphère de Bloch, illustrant comment les états quantiques évoluent sous l'influence des champs externes. Des exercices sont inclus pour renforcer la compréhension des lois de conservation et de l'évolution des opérateurs dans les systèmes quantiques. La séance de cours met l'accent sur les applications pratiques du formalisme de la matrice de densité dans l'informatique quantique et l'optique, soulignant son importance dans la description d'une lumière cohérente et incohérente.