Doctorat en physique

Structure du programme

Étude des concepts physiques qui servent de fondement à certaines méthodes d'apprentissage (p. ex. la diffusion physique, la mécanique statistique) et des applications concrètes de l'apprentissage automatique pour l'étude de systèmes physiques.

Analyse des données physiques via l'apprentissage automatique et les techniques modernes de statistique et de données massives. Remarque: au premier cycle, vous devez vous inscrire au cours PHY3051.

Les ensembles statistiques, classiques et quantiques. Les gaz parfaits de Fermi et de Bose. Systèmes avec interaction à deux corps. Transition de phase. Applications aux gaz réels et aux solides.

Approches électriques, hydrodynamiques et cinétiques pour la modélisation des plasmas hors équilibre. Décharges capacitives et couplage inductif. Plasmas réactifs: cinétique de dissociation et de recombinaison. Plasmas poudreux et de haute pression.

Théorie de la sonde de Langmuir. Analyseurs de vitesse. Méthodes spectroscopiques. Méthodes micro-ondes. Interférométrie. Rayonnement par les plasmas. Diagnostic par laser.

Mécanismes d'interaction des ions et des réactifs avec les matériaux. Implantation ionique, pulvérisation, gravure et dépôt par plasmas. Caractérisation des surfaces et interfaces par techniques ioniques.

Conduction dans les métaux : gaz d'électrons libres. Électrons dans un potentiel périodique. Transport semi-classique. Cristal harmonique et anharmonique; phonons; diffusion des neutrons. Propriétés diélectriques des isolants.

Propriétés physiques, thermodynamiques et spectroscopiques des surfaces. Diffraction de surface. États électroniques et vibrationnels. Méthodes classiques et récentes, expérimentales et théoriques.

Accélérateurs, transport de faisceau, principes de détection des particules, détecteurs de base, ensembles de détection pour hautes énergies, simulations Monte Carlo, systèmes d'acquisition de données.

Production et détection du rayonnement. Sources de rayonnement et détecteurs. Interaction avec la matière : électrons et positrons, photons, neutrons. Techniques de simulation.

Équations de Dirac et de Klein-Gordon. Théorie des champs. Électrodynamique quantique. Théorie électrofaible. Masses des bosons de jauge. Boson de Higgs. Matrice CKM et violation CP. Masses et oscillations des neutrinos. Matière sombre.

Accélérateurs, détecteurs, et méthodes d'analyse statistique. Structure du proton, modèle des quarks, chromodynamique quantique, physique électrofaible des leptons, des neutrinos et des quarks, unification électrofaible. Tests du modèle standard.

Concepts de la relativité générale. Équations d'Einstein, équations d'état. Le Big Bang. Modèles d'inflation. Découplage photons-leptons et nucléosynthèse. Modèle standard, supersymétrie et grande unification. Gravité comme entité émergente.

Méthodes de détection des exoplanètes et des naines brunes. Propriétés observationnelles et physiques de ces objets. Modèles théoriques décrivant leur formation, leur évolution, et leur atmosphère.

Formulation mathématique et physique de l'hydrodynamique et de la magnétohydrodynamique. Stabilité des écoulements. Turbulence. Convection. Confinement magnétique des écoulements. Effet dynamo.

Revue des concepts de transfert radiatif. Résolution de l'équation de transfert. Profils de raies d'absorption. Déviations à l'équilibre thermodynamique local. Transfert dans les raies.

Théorie et pratique de la construction et utilisation des instruments en astronomie. Signal et bruit, télescopes et observatoires optiques, infrarouges, radio. Instruments auxiliaires et détecteurs (caméras, photomètre).

Observations des premières galaxies. Évolution des galaxies. Fonctions de luminosité. Classification des galaxies. Groupes et amas de galaxies. Matière sombre et énergie sombre. Comparaison entre les simulations et les observations.

Ce cours est publié sans description.

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Théorie classique des champs. Équation de Klein-Gordon. Équation de Dirac. Quantification des champs libres. Diagrammes de Feynman. Électrodynamique quantique. Corrections radiatives.

Intégrales de chemin. Renormalisation. Renormalisation et symétrie. Groupe de renormalisation. Introduction aux théories de jauge non abéliennes.

Interaction des radiations avec le vivant. Réponse des tissus. Instruments et mesures de radioprotection. Notions de dosimétrie en imagerie médicale. Cadre règlementaire.

Propriétés et fonctions des canaux ioniques dans les membranes cellulaires. Remarques: Ce cours s'adresse en particulier aux étudiants en biophysique, biologie, physiologie et génie biomédical.

Ce cours est publié sans description.

Composition et structure des membranes. Équation de diffusion. Concepts biochimiques et biophysiques du transport membranaire. Méthodes d'analyse.

Relations structure et fonction des transporteurs et canaux ioniques. Transport actif primaire et secondaire.

Détection du voltage. Concepts de perméabilité et sélectivité. Biophysique moléculaire.

Modélisation tridimensionnelle des protéines. Aspects dynamiques des protéines. Mimétisme moléculaire. Développement des médicaments.

Structure et fonction des protéines G. Structure et fonction des récepteurs à activité enzymatique. Structure et fonction des récepteurs des cytokines. Cellules souches pluripotentes.

Régulation du transport de l'eau. Régulation du pH intracellulaire. Signalisation calcique intracellulaire. Signalisation à la jonction intercellulaire.

Mise en perspective, présentation et discussion de travaux de recherche par des conférenciers invités et les étudiants inscrits à l'option. Ces derniers devront assister à un minimum de 10 séances par année.

Mise en perspective, présentation et discussion de travaux de recherche par des conférenciers invités et les étudiants inscrits à l'option. Ces derniers devront assister à un minimum de 10 séances par année.

Mise en perspective, présentation et discussion de travaux de recherche par des conférenciers invités et les étudiants inscrits à l'option. Ces derniers devront assister à un minimum de 10 séances par année.

Mise en perspective, présentation et discussion de travaux de recherche par des conférenciers invités et les étudiants inscrits à l'option. Ces derniers devront assister à un minimum de 10 séances par année.

Ce cours est publié sans description.

Échantillonnage. Opérations sur les images. Amélioration. Restauration. Compression. Réalisation d'un projet appliqué.

Présentation et discussion de travaux récents en physique médicale.

Production et détection du rayonnement. Sources de rayonnement et détecteurs. Interaction avec la matière : électrons et positrons, photons, neutrons. Techniques de simulation.

Dosimétrie fondamentale et clinique. Générateurs de radiations. Chambres d'ionisation et applications cliniques. Modélisation et plans de traitement. Radiobiologie. Curiethérapie. Techniques avancées.

Interactions entre rayons ionisants et vivants. Réponse des tissus et des tumeurs. Instruments et mesures de radioprotection. Dosimétrie. Aspects pratiques.

Enjeux contemporains de la physique médicale. Éthique. Statistiques pour le domaine médical. Anatomie. Informatique médicale. Assurance-qualité. Techniques avancées de traitement. Cours équivalent(s) : PHY6970 et PHY6980.

Enjeux contemporains de la physique médicale. Éthique. Statistiques pour le domaine médical. Anatomie. Informatique médicale. Assurance-qualité. Techniques avancées de traitement. Cours équivalent(s) : PHY6981.

Les principes physiques et la technologie liés à l'imagerie médicale. Rayonnement X : radiographie, angiographie et fluoroscopie, tomodensitométrie. Les bases théoriques de l'échographie. L'informatique médicale (PACS, DICOM).

Notions en imagerie par résonance magnétique, de la source du signal IRM aux techniques avancées d'acquisition. Notions en médecine nucléaire, les détecteurs, TEP et SPECT. Techniques quantitatives et pharmacocinétique.

Méthodes expérimentales en physique médicale. Dosimétrie. Contrôles de qualité. Qualité d'image en radiologie. Techniques de laboratoires en médecine nucléaire. Radioprotection. Introduction à l'IRM. Ultrasons. Cours équivalent(s) : PHY6995 et PHY6996.

Méthodes expérimentales en physique médicale. Dosimétrie. Contrôles de qualité. Qualité d'image en radiologie. Techniques de laboratoires en médecine nucléaire. Radioprotection. Introduction à l'IRM. Ultrasons. Cours équivalent(s) : PHY6997.

Ce cours est publié sans description.

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