Comment et à quel prix accélérer un processus physique ?

Séminaire SFP Midi-Pyrénées

Nos cours de mécanique quantique nous enseignent l'importance des transformations adiabatiques notamment pour leur robustesse. Pour ces transformations, on change lentement un paramètre de contrôle du système de sorte que les populations des états instantanés de l'Hamiltonien restent constantes. La mise en oeuvre expérimentale de telles transformations se heurte le plus souvent à la question de la décohérence qui limite en pratique le temps disponible pour effectuer une transformation donnée.

C'est dans ce contexte que de nouveaux outils théoriques ont été développés. Ils visent à répondre à la question simple suivante : quel est le prix à payer et la procédure à suivre pour obtenir les mêmes résultats que ceux d'une transformation adiabatique mais en un temps fini le plus court possible ?

Ces techniques ont d'ores et déjà eu de nombreuses applications. Je propose dans cet exposé de vous donner une idée des principes à l'oeuvre de ces méthodes, et de discuter avec vous plusieurs applications récentes y compris en dehors du domaine de la manipulation des états quantiques. J'aborderai ainsi la thermalisation accélérée de nano-objets ou encore une application en électricité qui nous invite à repenser notre présentation des équations différentielles en physique.