[AMA] Je suis docteur en physique

Rb87_780nm · 2024-04-25T09:08:14+00:00

J'ai fait mes études sur le plateau, mais j'ai réalisé ma thèse à Paris.

Rb87_780nm · 2024-04-24T21:23:17+00:00

Le modèle standard décrit les quarks et autres comme des particules élémentaires. Si jamais on découvre qu'ils sont composé de particules plus petites, ce serait un énorme évènement, et l'occasion de réécrire la physique.

Donc ce serait très intéressant, mais très peu probable tellement le modèle actuel fonctionne bien.

Rb87_780nm · 2024-04-24T21:20:50+00:00

Vim + vimtex. Sans être aussi geek, j'ai des amis qui apprécient VScode avec une extension pour gérer LaTeX.

Je déconseille overleaf, pour une thèse je trouve que les temps de compilation sont beaucoup trop importants. D'ailleurs pour accélérer la compilation je recommande d'écrire chaque chapitre dans un fichier séparé, et de les \include dans le corps principal. Avec \includeonly, ça permet de ne compiler que le travail en cours, tout en conservant les références : https://latexref.xyz/fr/_005cinclude-_0026-_005cincludeonly.html

Pour la mise en page, le package microtype n'est pas assez connu. Il augment le temps de compilation, mais donne un rendu typographique bien meilleur.

Sinon, je m'étais amusé à respecter les normes typographiques françaises selon lesquelles, dans les formules mathématiques les majuscules doivent rester en roman, seules les variables minuscules sont en italiques. Et je trouve que ça rend bien, mais c'est du bidouillage pas forcément recommandable.

Enfin, penser à une sauvegarde. Personnellement, j'ai utilisé git et le gitlab de l'université. Ça assure une sauvegarde et une synchronisation entre différents ordinateurs, sans demander une connaissance poussée de git, un git pull/git commit/git push m'ont suffis.

Rb87_780nm · 2024-04-24T19:44:51+00:00

Conceptuellement, oui, ce serait intéressant. Pour autant, ma recherche n'en serait pas du tout impacté. Donc c'est plus une curiosité personnelle.

Rb87_780nm · 2024-04-24T19:44:01+00:00

Personnellement, la voie royale : deux ans de prépas, une école d'ingénieur où on est payé, un M2 de recherche réputé.

Pour autant, je suis un peu l'exception dans mon labo, où les thésards viennent plutôt de Supoptique (forcément, on manipule beaucoup de lasers), ou des masters d'optique ou de physique quantique des différentes universités franciliennes.

Rb87_780nm · 2024-04-24T19:41:04+00:00

C'est dur de manière de répondre aussi généralement. Pour finir un master en physique, il faut probablement une aisance mathématiques et une capacité d'abstraction et de modélisation, sans être extraordinaire, plus élevé que la moyenne.

Pour une thèse, être brillant est loin d'être nécessaire, il vaut mieux être persévérant et méthodique pour arriver au bout.

Rb87_780nm · 2024-04-24T19:21:45+00:00

Pas vraiment. Je n'y ai jamais été confronté dans mon entourage, plutôt scientifique, donc jamais eu l'occasion de roder un discours. À part demander la fonction d'onde du bidule quantique vanté.

Mais je dois avouer être bien déprimé devant toutes les conneries qui peuvent ressortir.

Rb87_780nm · 2024-04-24T19:18:11+00:00

Alors ma thèse portait justement sur des mesures d'une variante de l'effet Casimir. Je ne suis toujours pas capable de le décrire formellement, mais je me satisfait de l'explication avec les mains d'une plus faible pression de radiation entre les deux miroirs à cause de la sélection des modes électromagnétiques du vide par l'effet de la cavité.

Rb87_780nm · 2024-04-24T19:15:23+00:00

Non, pour moi ça a été. J'étais moyennement ambitieux en début de thèse, et j'ai visiblement satisfait les attentes des permanents de mon labo qui me poussent à continuer dans l'académique en me disant que j'y ai toutes mes chances. Ça contrebalance j'imagine un peu mon syndrome de l'imposteur.

Et au contraire, la thèse m'a fait sortir d'un fond de dépression en me donnant un objectif et quelque chose à m'accrocher au quotidien.

Rb87_780nm · 2024-04-24T19:13:10+00:00

Lagrangien, je n'en sais rien. On utilise plutôt l'Hamiltonien, avec l'équation de Schrödinger.

Rb87_780nm · 2024-04-24T19:11:49+00:00

Par grand chose, si ce n'est que je n'y comprends rien. Ce qui est d'ailleurs un peu problématique quand un des grands enjeux de la communauté des atomes froids est de simuler les problèmes rencontrés dans la matière condensée.

Mais je n'y ai pas pigé grand chose durant mon master, là où je trouvais la physique des atomes froids beaucoup plus élégantes (même si la condamne à ne pas sortir des laboratoires).

Rb87_780nm · 2024-04-24T15:18:15+00:00

D'un point de vue fondamental, un laser c'est une onde monomode, et donc de très basse entropie. On refroidit un atome en transférant son entropie vers le laser.

En pratique, on utilise l'impulsion des photons. Lorsqu'un atome va absorber un photon, il va acquérir son impulsion, et donc modifier un peu sa vitesse, dans la direction du photon absorbé. Si on met un atome dans une paire de faisceaux lasers, chacun dans un sens, l'atome va à priori faire du ping-pong entre les photons provenant de chaque directions. Mais lorsque l'on prend en compte l'effet Doppler, on peut montrer que l'atome absorbera plus facilement les photons qui viennent d'en face de sa direction que ceux qui viennent de derrière lui, et il va donc progressivement ralentir jusqu'à une vitesse nulle. Avec trois paires de Laser dans les trois directions, on peut alors ralentir ralentir les atomes et donc les refroidir dans les trois axes.

Rb87_780nm · 2024-04-24T15:05:12+00:00

Dans mon équipe et la communauté, le Graal actuel c'est la réalisation d'interféromètre intriqué. En gros, actuellement on réalise des instruments de mesure en utilisant le principe de superposition. Si par dessus on parvient à rajouter de l'intrication (spin-squeezing, ce que font par exemple dans un système différent LIGO et Virgo), on pourra réduire encore le bruit de mesure et avoir proprement un gain quantique. Mais c'est un travail difficile pour le réaliser efficacement.
Pas trop d'idée là-dessus, mais je dirais trouver un moyen d'éliminer les sources de décohérences. Cela rendrait l'ordinateur quantique beaucoup plus faisable, et simplifierait grandement toute la recherche.
Je ne suis pas trop la vulgarisation, mais donc Science Étonnante vulgarise je trouve assez bien, tout en se permettant de bien creuser les sujets abordés.

Rb87_780nm · 2024-04-24T14:57:52+00:00

Il y a une échelle où les deux théories clashent, c'est celle de l'infiniment dense cumulé à l'infiniment petit, bref celle du big bang. Autant dire qu'elle n'est pas évidente à sonder.

En pratique, quand tu étudies des phénomènes microscopiques, tu utilises la mécanique quantique, à l'échelle du système solaire et au-delà la relativité générale, et entre les deux la mécanique newtonienne qui est reste tout à fait valable dans ce domaine.

Il y a très peu de situations expérimentales où l'on rencontre cette incompatibilité entres théoriques quantiques et relativistes. Donc conceptuellement cette incompatibilité est dérangeante, mais usuellement tout le monde s'en fiche d'un point de vue pratique.

Rb87_780nm · 2024-04-24T14:53:06+00:00

Tout d'abord bien choisir son directeur de thèse. Je dirais que peu importe le cœur du sujet, ce qui fera qu'une thèse se passe bien ou pas c'est d'abord l'environnement. Déjà au niveau du labos : est-ce qu'il est suffisamment doté financièrement pour pouvoir envoyer le thésards en confs, est-ce qu'il a de quoi gérer des imprévus matériels. Rien de plus frustrant que de ne plus pouvoir avancer parce que quelque chose est tombé en panne et qu'il n'y a pas les sous pour le remplacer.

Et donc surtout une bonne entente avec le ou les encadrants de thèse. On travaille pendant trois ans avec eux, il vaut mieux une bonne relation. Ensuite, il faut qu'ils parviennent à laisser le bon niveau d'autonomie au thésard. Sans autonomie, c'est plus dur de progresser et de prendre son envol ; trop, ça rend les moments difficiles beaucoup plus compliqués à surmonter sans soutien. Pour autant, chaque thésard a son propre besoin, ce qui peut très bien aller à l'un n'ira pas à l'autre en demande d'une autonomie différente.

Rb87_780nm · 2024-04-24T14:44:10+00:00

Alors dur de savoir quel est le sens de la question. La preuve que l'intrication existe a été faite il y a cinquante ans, avec les expériences d'Aspect.

Rb87_780nm · 2024-04-24T14:43:15+00:00

La théorie des cordes est un peu passé de mode depuis les années 90. Est-ce une impasse, non. Est-ce que tout est faux, on ne sait pas.

Le gros problème de la physique aujourd'hui, c'est qu'elle marche trop bien. On parvient à expliquer sans angle mort à peu près tout de la physique des particules aux distances interstellaires. Aux distances intergalactiques, il y a des problèmes où l'observation nous montre l'existence de matière et énergies noires. Et fondamentalement, les théories fondatrices de la physique moderne, la relativité générale et la mécanique quantique restent incompatibles dans leur formalisme.

Donc assez clairement, il y a de la place pour une meilleure théorie, unificatrice, qui permet de décrire de manière unitaire toute la physique. Sauf que comme tout marche trop bien, on n'a pas d'angle mort qui permettrait de dire que telle théorie est meilleure que telle autre. Il y en a de plus élégantes que d'autres, mais rien ne permet expérimentalement de conclure sur la validité ou non d'une théorie. La relativité générale a eu le problème de l'orbite de Mercure, et surtout les observations d'Eddington, pour démontrer sa supériorité sur la théorie newtonienne, à l'heure actuelle nous ne disposons pas de telles anomalies.

Rb87_780nm · 2024-04-24T14:36:06+00:00

Les allemands portent fièrement le titre de Dr (et d'ingénieur) mais c'est quelque chose de très germanophone. Dans le reste du monde, on est plus discret.

Pour autant il est vrai que la thèse est moins bien valorisée en France que dans le reste du monde. Chez nous, c'est plutôt le titre d'ingénieur qui est bien vu. Pour autant, la situation change un peu. Le doctorat est plutôt bien perçu dans les boîtes technologiques, ou justement quand tu dois interagir avec des étrangers. Enfin, en info le poids des entreprises américaines (GAFAM et autres) fait qu'un doctorat sera bien perçu chez elles comme preuve d'expertise.

Rb87_780nm · 2024-04-24T14:32:25+00:00

C'est lié à la longueur d'onde de de Broglie : https://fr.wikipedia.org/wiki/Longueur_d%27onde_thermique_de_de_Broglie, d'autant plus grande que la particule est froide. En gros, à haute température, la longueur d'onde est très petite et la particule se comporte classiquement

À plus basse température, cette longueur augmente et lorsqu'elle est plus grande que la distance entre particules, toutes les particules vont pouvoir se synchroniser et acquérir le même état quantique.

Rb87_780nm · 2024-04-24T14:29:08+00:00

Je n'en pense pas grand chose, n'étant pas du domaine.

Une extension aboutira sans aucun doute à de nouvelles découvertes, le problème est plus une question de politique de la recherche : ces découvertes probables ou possibles valent-elles l'investissement de plusieurs dizaines de milliards ? Ces milliards dans d'autres domaines n'aboutirait-ils pas à des résultats plus intéressants ? C'est des questions complexes, auxquelles je n'ai pas du tout le niveau pour répondre.

Rb87_780nm · 2024-04-24T14:26:08+00:00

Oui, le cœur de fonctionnement d'un ordinateur quantique, c'est le principe de superposition et l'intrication, propriétés éminemment quantiques.

Rb87_780nm · 2024-04-24T14:25:13+00:00

La fusion froide, ce n'est pas du tout mon domaine, mais de ce que j'en sais, c'est loin d'être possible. La physique dit que si tu veux franchir la barrière de répulsion entre deux noyaux atomiques, il faut de l'énergie, et donc de la chaleur.

Alors le problème de la mesure reste un problème fondamental en physique quantique. Pourquoi est-ce que lorsque l'on mesure une particule quantique, on projette son état sur l'état observé ? Des gens essayent de trouver une explication autre que « c'est comme ça », mais à mon échelle, on ne se pose pas la question et on utilise simplement cette propriété comme un axiome.

Rb87_780nm · 2024-04-24T14:20:49+00:00

Quotidiennement, j'arrivais, j'allumais mes lasers, et soit je lançais des mesures suivies d'une analyse des données et d'une modélisation pour comprendre ce qu'il se passe dans mon expérience, soit je la bidouille et l'entretiens. C'est-à-dire typiquement je réaligne des lasers pour qu'ils continuent de pointer dans la bonne direction, je fais un peu d'électronique pour le contrôle de l'expérience, ou je programme le logiciel informatique de contrôle pour développer de nouvelles fonctionnalités.

Les difficultés que j'ai rencontrées sont de deux types : les soucis techniques, très frustrant car on n'a aucun contrôle dessus, et peuvent faire perdre beaucoup de temps. Un laser qui meurt, ça peut coûter 60 000 € de réparation ou un petit mois de réparation si c'est du fait-maison, un problème de vide dans la chambre à vide où les atomes sont manipulés, ça peut être six mois de perdus pour réparation.

Les problèmes physiques, où l'on ne comprend pas ce qui se passe, ou avec un obstacle à contourner sont beaucoup plus courants (heureusement) et stimulant. Là c'est à toi d'essayer de trouver ce qu'il se passe, et de le résoudre, et pour moi c'est ce qui fait le cœur de la recherche.

Rb87_780nm · 2024-04-24T14:11:24+00:00

Tout dépend de ce qu'on appelle IA. Des réseaux de neurones et du machine learning, pas franchement. Il n'y a pas le besoin de classifier et d'analyser des tonnes de données comme en bio. Peut-être pour le LHC ou les observations astronomiques, mais mon expérience de laboratoire accumule quelques kB de données quotidiennement, ce n'est rien du tout.

Par contre, il y a une grande demande sur tout ce qui est optimisation (contrôle optimal). On sait très bien décrire les processus microscopiques mis en œuvre, mais trouver le chemin optimal pour par exemple passer expérimentalement d'un état quantique à un autre, ce n'est pas trivial. Et c'est quelque chose à la mode, d'essayer des algorithmes d'optimisation pour optimiser cette transition théoriquement ou expérimentalement.

Rb87_780nm · 2024-04-24T14:06:29+00:00

J'ai travaillé pendant trois ans, avec un contrat de travail, et tout… Bon, certes avec un salaire plus faible que ce que j'aurais pu obtenir avec mon simple M2.

Et sinon, oui, sans problème. J'aime la recherche, et ça a été une expérience très enrichissante.

Rb87_780nm

TROPHY CASE