étude de la physique quantique grand oral

« ## Introduction à la Physique Quantique ### 1.

Historique et Origines La physique quantique est une branche de la physique qui étudie les phénomènes à l'échelle atomique et subatomique.

Ses origines remontent au début du 20ème siècle, avec des découvertes révolutionnaires qui ont remis en question les concepts classiques de la physique newtonienne. #### 1.1 La Catastrophe Ultraviolette et la Théorie de Planck L'un des problèmes clés qui ont conduit à la naissance de la physique quantique était la "catastrophe ultraviolette".

Selon la physique classique, un corps noir (un objet idéal qui absorbe et émet toutes les fréquences de lumière) devrait émettre une quantité infinie d'énergie à des fréquences ultraviolettes, ce qui était en contradiction avec les observations expérimentales.

En 1900, Max Planck a résolu ce problème en introduisant l'idée que l'énergie est quantifiée et émise en paquets discrets appelés "quanta".

Cette hypothèse a marqué la naissance de la théorie quantique. #### 1.2 L’Équation de Schrödinger et le Principe d'Incertitude de Heisenberg En 1926, Erwin Schrödinger a formulé l'équation d'onde qui décrit comment l'état quantique d'un système physique change avec le temps.

Cette équation est fondamentale dans la mécanique quantique, car elle permet de calculer la probabilité de trouver une particule dans un état donné.

En parallèle, Werner Heisenberg a introduit le principe d'incertitude, qui stipule qu'il est impossible de connaître simultanément avec précision la position et la quantité de mouvement d'une particule. ### 2.

Concepts Fondamentaux La physique quantique repose sur plusieurs concepts fondamentaux qui la distinguent de la physique classique. #### 2.1 Superposition et États Quantiques Un des concepts clés de la mécanique quantique est celui de la superposition.

Contrairement aux objets classiques qui existent dans un état bien défini, les systèmes quantiques peuvent exister simultanément dans plusieurs états.

Par exemple, un électron dans un atome ne se trouve pas à une position spécifique mais est décrit par une fonction d'onde qui donne les probabilités de sa position. #### 2.2 Intrication L'intrication quantique est un phénomène par lequel deux particules deviennent corrélées de telle manière que l'état de l'une (quelle que soit la distance qui les sépare) dépend instantanément de l'état de l'autre.

Ce concept, décrit par Einstein comme une "action fantomatique à distance", a été confirmé expérimentalement et est à la base de nombreuses technologies quantiques modernes, comme la cryptographie quantique et l'ordinateur quantique. #### 2.3 Dualité Onde-Particule La dualité onde-particule est un autre concept central de la physique quantique.

Il stipule que les objets quantiques, comme les électrons et les photons, exhibent à la fois des propriétés de particules et des propriétés d'ondes.

Par exemple, les électrons peuvent produire des motifs d'interférence comme des ondes, mais aussi frapper un écran en un point précis comme des particules. ### 3.

Théories et Interprétations Plusieurs théories et interprétations ont été développées pour comprendre les phénomènes quantiques. #### 3.1 Interprétation de Copenhague L'interprétation de Copenhague, principalement.... »