2ème année
Cours de 1er semestre (septembre-janvier)
Cours électifs en physique
Teaching Assistant (15h, mars-mai, en Français ou Anglais)
Ce cours consiste à donner des cours de renforcement et de soutien aux élèves de 1ère année dans le cadre de leur cours de physique quantique.
Travail expérimental de physique (24h, semaine bloquée en novembre ou en juin)
Il s’agit d’un apprentissage expérimental en physique qui a pour objectifs d’illustrer et mettre en pratique expérimentalement et en groupe le contenu de l’enseignement de physique de CentraleSupélec.
SÉQUENCE THÉMATIQUE : LUMIERE ET MATIERE : DEVELOPPEMENT D’INSTRUMENTS DE HAUTE TECHNOLOGIE (68h, Septembre-Octobre)
Dans cette ST il s'agit notamment de confronter les étudiants à la problématique d'innovation et développement de produit lorsque celui-ci est un instrument de haute technologie mettant en œuvre la physique, développé en petit série pour la recherche ou la R&D.
CS : PHYSIQUE DE LA MATIERE
L’objectif est de donner les connaissances de base de la physique des solides. Les introduire, en s’appuyant sur des exemples spécifiques, à certains domaines de pointe, tels que les nanosciences ou l’optoélectronique. Leur donner un aperçu des possibilités que la grande variété des propriétés des matériaux et leur maîtrise ouvrent pour les applications.
En enseignement d’intégration, les élèves pourrons travailler au choix sur :
- Synchrotron X-ray Beamline Design : Par équipe, l’objectif est de comprendre, concevoir et dimensionner les aspects physique, mécanique, thermique et matériaux des éléments technologiques clefs d'une ligne de lumière synchrotron.
- Lasers à cascade quantique : L’objectif est d’acquérir des savoirs nouveaux en physique et mathématiques contemporaines et de voir comment ils permettent le développement de ruptures technologiques industrialisables.
SÉQUENCE THÉMATIQUE : SYSTÈMES PHOTONIQUES INTELLIGENTS POUR LE CONTRÔLE ET LA MESURE (METZ) (68h, Septembre-Octobre)
Les systèmes photoniques ont amorcé une révolution dans leur principe et leur usage avec le développement de systèmes qui exploitent la lumière à l’échelle du nanomètre et de l’attoseconde. Ces systèmes posent des défis importants pour à la fois la mesure de leurs propriétés physiques et l’exploitation de cette mesure pour le développement de capteurs et de systèmes innovants de régulation.
CS : PHOTONIQUE POUR LE CONTRÔLE DES SYSTEMES PHYSIQUES
L’objectif du cours est de donner les connaissances de base de la mesure et de l'exploitation des grandeurs physiques des ondes optiques, dans le contexte de l'exploitation de la photonique pour l'observation et le contrôle des systèmes physiques.
En enseignement d’intégration , les élèves travaillent sur :
- Télédetection laser (LIDAR) : Basé sur l'utilisation des lasers comme en tant qu’outils de contrôle de l'infiniment petit et de l'ultra-rapide, ce cours propose de développer une solution innovante de contrôle-commande pour la génération d'impulsions laser ultra-courtes et de mettre en œuvre un système photonique dont l'application visée est la télémétrie laser (LIDAR : radar laser).
ELECTIFS
Physique Quantique et Statistique (part II) (35 h, novembre-janvier)
Ce cours est à la fois la continuité du cours de première année et son complément. C’est l’occasion de traiter de la physique statistique des systèmes ouverts (grand canonique) et des statistiques quantiques (bosons et fermions).
La lumière pour comprendre la matière (Metz)
De nombreuses techniques de caractérisation différentes utilisent la lumière. Les techniques de caractérisation optique sont généralement non-destructives, rapides et simples à mettre en œuvre, ne nécessitant que très peu de préparation de l'échantillon.
L'objectif de ce cours est d'aborder les exemples les plus pertinents de techniques optiques en mettant l'accent sur leur applicabilité, leur utilité et leurs limites.
Cours de second semestre
SEQUENCE THEMATIQUE : SYSTEMES PHYSIQUES NEURO-INSPIRES POUR LE TRAITEMENT D’INFORMATION (METZ) (68h, Février-Mars, en anglais)
L’objectif est de simuler puis de tester un prototype d’architecture physique de traitement neuro-inspirée comprenant plusieurs dizaines, voire centaines de milliers de neurones et de démontrer sa faible consommation énergétique, de déterminer l’équivalent du nombre d’opérations flottantes par seconde réalisables en comparaison de celle d’un ordinateur sur des tâches de classification.
CS : Optimisation pour l’apprentissage des systèmes physiques
Ce module propose aux étudiants de découvrir le principe de conception et de design de réseaux neuronaux physiques (hardware). Pour cela, les étudiants seront familiarisés avec différentes techniques d'optimisation telles que la régression « ridge » ou la descente de gradient ainsi que leurs versions accélérées ou encore d’heuristiques stochastiques (ex. recuit simulé, algorithmes génétiques).
En enseignement d’intégration, les élèves travaillent sur :
- Classification de signaux vidéos et d’images à haute performance : Le projet porte sur la classification automatique de signaux image/vidéo à l'aide d'architectures photoniques développées au sein du Centre de Recherche à CentraleSupélec. Il existe de nombreuses applications aux images ou séquences vidéo, telles que le diagnostic dans le domaine de la santé, la robotique autonome, ou l'analyse de scènes pour la défense et la sécurité.
ELECTIFS
Lois fondamentales de l’univers : physique des particules et de la gravitation (35h, avril-juin, en anglais)
Ce cours est une introduction aux quatre interactions fondamentales : physique des particules d’une part et physique de la gravitation et cosmologie d’autre part, tant du point de vue théorique qu’expérimental.
Applications de la physique statistique et quantique aux sciences de l’information (35h, avril-juin)
Ce cours constitue une ouverture aux théories et techniques mathématiques, informationnelles et statistiques issues de la physique statistique et quantique utilisées dans les sciences de l’information.
Chaos, Fractales et complexité (Metz) (35h, avril-juin, en anglais)
Ce cours vise à donner les outils fondamentaux et le cadre de la science de la complexité. Il est illustré par de nombreux exemples ayant des applications dans le domaine de l'ingénierie.
Systèmes photoniques intelligents (Metz) (35h, avril-juin, en anglais)
La lumière est de plus en plus utilisée comme support de calcul, de transport ou de stockage de l'information. Ce cours vise à présenter les développements récents de la "photonique", notamment les lasers et leurs applications dans différents domaines : optique ultra-rapide, télécommunications, traitement de l'information tout optique.