3. Polarisation : photon et spin 1/2
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d’un débit réduit : c’est le principe du relais quantique (voir la figure 11.19).
Pour obtenir des répéteurs, il faudrait en plus utiliser des mémoires quantiques
dont les réalisations pratiques semblent encore très lointaines.
3.2 Spin 1/2
3.2.1 Moment angulaire et moment magnétique
en physique classique
Notre second exemple de système quantique élémentaire sera celui du spin
1/2. En l’absence d’une limite ondulatoire classique comme dans le cas du
photon, la partie classique sera beaucoup plus sommaire que celle de la section
précédente. Considérons une particule de masse m et de charge q décrivant
une orbite fermée dans un champ de forces central (figure 3.6), r(t) et p(t)
désignant la position et l’impulsion de cette particule. Soit d
A l’aire orientée
balayée par le rayon vecteur en un temps dt, qui vérifie
p(t)
O
r(t)
A
Fig. 3.6 – Facteur gyromagnétique.
d
A
dt
=
1
2m
r ×
p =
1
2m
j
où j est le moment angulaire. Rappelons que pour un mouvement dans un
champ de forces central, ce moment angulaire est un vecteur fixé, perpendiculaire au plan de l’orbite. En intégrant sur une période, on relie l’aire totale
orientée de l’orbite
A à j et à la période T
A =
T
2m
j
Le courant induit par la charge est I = q/T car la charge q passe 1/T fois
par seconde devant un point donné, et le moment magnétique
µ induit par ce
courant vaut
µ = I
A =
q
2m
j = γγ j
(3.30)
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d’un débit réduit : c’est le principe du relais quantique (voir la figure 11.19).
Pour obtenir des répéteurs, il faudrait en plus utiliser des mémoires quantiques
dont les réalisations pratiques semblent encore très lointaines.
3.2 Spin 1/2
3.2.1 Moment angulaire et moment magnétique
en physique classique
Notre second exemple de système quantique élémentaire sera celui du spin
1/2. En l’absence d’une limite ondulatoire classique comme dans le cas du
photon, la partie classique sera beaucoup plus sommaire que celle de la section
précédente. Considérons une particule de masse m et de charge q décrivant
une orbite fermée dans un champ de forces central (figure 3.6), r(t) et p(t)
désignant la position et l’impulsion de cette particule. Soit d
A l’aire orientée
balayée par le rayon vecteur en un temps dt, qui vérifie
p(t)
O
r(t)
A
Fig. 3.6 – Facteur gyromagnétique.
d
A
dt
=
1
2m
r ×
p =
1
2m
j
où j est le moment angulaire. Rappelons que pour un mouvement dans un
champ de forces central, ce moment angulaire est un vecteur fixé, perpendiculaire au plan de l’orbite. En intégrant sur une période, on relie l’aire totale
orientée de l’orbite
A à j et à la période T
A =
T
2m
j
Le courant induit par la charge est I = q/T car la charge q passe 1/T fois
par seconde devant un point donné, et le moment magnétique
µ induit par ce
courant vaut
µ = I
A =
q
2m
j = γγ j
(3.30)