Les fondamentaux de la mécanique quantique sous Python

Les fondamentaux de la mécanique quantique sous Python

Rappel de cours et exercices d'application avec programmes inclus

Cet ouvrage a pour objectif de fournir des outils pédagogiques performants sous forme de programmes numériques Python, simples d'utilisation, permettant à tout lecteur de mieux appréhender les concepts de base de la physique quantique. Il a été élaboré par un groupe d'enseignants- chercheurs impliqués dans des recherches en physique quantique et dans son enseignement : Mehdi Ayouz, maître de conférences à CentraleSupélec (CS), Jean-Michel Gillet, professeur et directeur du département de physique à CS, Pierre-Eymeric Janolin, professeur et co-animateur de la dominante Physique et Nanotechnologies (CS) ainsi que Viatcheslav Kokoouline, professeur de physique à l'University of Central Florida (UCF).

L'ouvrage a été découpé en deux parties : une première partie destinée aux enseignements de licence et une seconde partie s'adressant d'avantage aux étudiants ou élèves de niveaux supérieurs (master ou doctorat). Les programmes Python, donnés en annexe et disponibles pour le téléchargement sur les sites de CS et UCF, pourront être utilisés dans un enseignement de type travaux pratiques numériques pour la physique ainsi que pour tester les méthodes de résolutions approchées de l'équation de Schrödinger, vues en cours de physique quantique. L'environnement graphique du langage Python permet d'une part à tout formateur d'utiliser les résultats de simulations comme support de cours, et d'autre part à tout étudiant de réaliser ses propres expériences numériques afin de mieux se représenter l'essentiel des concepts : de la quantification de l'énergie à la propagation du paquet d'ondes, en passant par la théorie du moment cinétique, et la théorie des perturbations stationnaires et dépendantes du temps.