Mécanique quantique. Tome III, Fermions, bosons, photons, corrélations et intrication / Claude Cohen-Tannoudji, Bernard Diu et Franck Laloë.

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Intro; Mécanique quantique -- Tome III; Mode d'emploi; Avant-propos; Remerciements; Table des matières -- tome I; Table des matières -- tome II; Table des matières -- tome III; Chapitre XV -- Opérateurs de création et d'annihilation pour des particules identiques; Introduction; A. Formalisme général; B. Opérateurs symétriques à une particule; C. Opérateurs à deux particules; Conclusion; Compléments du chapitre XV; Complément AXV -- Particules et trous; Complément BXV -- Gaz parfait en équilibre thermique ; fonctions de distribution quantiques

Complément CXV -- Systèmes de bosons condensés, équation de Gross-PitaevskiiComplément DXV -- Équation de Gross-Pitaevskii dépendant du temps; Complément EXV -- Systèmes de fermions, approximation de Hartree-Fock; Complément FXV -- Fermions, approximation de Hartree-Fock dépendant du temps; Complément GXV -- Fermions ou bosons : équilibre thermique en champ moyen; Complément HXV -- Applications de la méthode du champ moyen à température non nulle (fermions et bosons); Chapitre XVI -- Opérateur champ; Introduction; A. Définition de l'opérateur champ; B. Opérateurs symétriques

C. Evolution dans le temps de l'opérateur champ (point de vue de Heisenberg)D. Lien avec la quantification d'un champ; Compléments du chapitre XVI; Complément AXVI -- Corrélations spatiales dans un gaz parfait de bosons ou de fermions; Complément BXVI -- Fonctions de corrélation, fonctions de Green; Complément CXVI -- Théorème de Wick; Chapitre XVII -- Etats appariés de particules identiques; Introduction; A. Opérateurs création et annihilation d'une paire de particules; B. Construction d'états appariés; C. Propriétés des kets caractérisant les paires d'états

D. Corrélations entre particules, fonction d'onde de pairesE. Les états appariés comme vide de quasi-particules ; transformations de Bogolubov-Valatin; Conclusion; Compléments du chapitre XVII; Complément AXVII -- Opérateur champ de paires de particules identiques; Complément BXVII -- Energie moyenne dans un état apparié; Complément CXVII -- Appariement de fermions, théorie BCS; Complément DXVII -- Paires de Cooper; Complément EXVII -- Bosons répulsifs condensés; Chapitre XVIII -- Rappels d'électrodynamique classique; Introduction; A. Electrodynamique classique

B. Description du champ transverse comme un ensemble d'oscillateurs harmoniquesComplément du chapitre XVIII; Complément AXVIII -- Formulation lagrangienne de l'électrodynamique; Chapitre XIX -- Quantification du rayonnement électromagnétique; Introduction; A. Quantification du rayonnement en jauge de Coulomb; B. Les photons, excitations élémentaires du champ quantique libre; C. Description des interactions; Compléments du chapitre XIX; Complément AXIX -- Echanges d'impulsion entre atomes et photons; Complément BXIX -- Moment cinétique du rayonnement

Complément CXIX -- Echanges de moment cinétique entre atomes et photons

Cet ouvrage fait suite aux deux premiers volumes Mécanique quantique - Tomes I et II. Ce troisième tome de mécanique quantique se place dans la même optique que les précédents tomes, avec une rédaction où toutes les étapes des raisonnements sont explicitées et les calculs détaillés. Chaque chapitre est suivi d'une série de compléments destinés à appliquer à un certain nombre d'exemples intéressants les connaissances acquises. L'ouvrage s'adresse à des physiciens ou des chimistes déjà familiers avec les principes de base de la mécanique quantique. La première partie de l'ouvrage concerne l'étude des ensembles de particules identiques, le formalisme des opérateurs de création et d'annihilation, des opérateurs champ, etc. De nombreux exemples sont traités dans les compléments, en particulier les méthodes de champ moyen (équations de Hartree-Fock pour des fermions, de Gross-Pitaevskii pour des bosons). L'appariement en mécanique quantique est introduit en traitant dans un même cadre général fermions (théorie « BCS », pour Bardeen-Cooper-Schrieffer) et bosons (théorie de Bogolubov). La seconde partie concerne la théorie quantique du champ électromagnétique : émission spontanée, transitions à plusieurs photons, atome habillé, etc. avec des perspectives sur des méthodes expérimentales comme le pompage optique et le refroidissement et le piégeage d'atomes par des faisceaux laser. Un dernier chapitre traite de l'intrication quantique, de l'argument d'Einstein, Podolsky et Rosen ainsi que du théorème de Bell, insistant ici aussi sur l'importance des corrélations.

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