Introduction à la Théorique Quantique des Champs

Ce cours de 45 heures environ consiste en une introduction pédagogique à la Théorie Quantique des Champs, qui constitue la cadre théorique pour décrire les particules élémentaires ainsi que leurs interactions.

Le contenu du cours est indiqué ci-dessous avec les dates de cours correspondant.

Contenu et calendrier prévisionnel

Sauf contre-indication, le cours aura lieu les lundis de 13h30 à 17h00 au LPSC Grenoble, Salle 09.
Le planning prévisionnel ci-dessous est susceptible d'évoluer en fonction de l'avancement réel en cours.

Le document du cours sera distribué sous forme papier, si besoin il peut être téléchargé ici :
Document cours (complet)

Séance Chapitre Ressources
04/09/2023 Chap. 2 — Oscillateur harmonique et quantification de la boucle continue (phonons) Corrigé Exercices chap. 1, Corrigé Exercices chap. 2
11/09/2023 Chap. 3 — Formulation relativiste et champ scalaire neutre Corrigé Exercices chap. 3 (Ex. 1,2,3), Corrigé Exercices chap. 3 (Ex. 4,5,6)
18/09/2023 pas de cours (indisponibilité B. Herrmann)
25/09/2023 Chap. 4 — Le champ scalaire chargé Corrigé Exercices chap. 4 (Ex. 1,2,3), Corrigé Exercices chap. 4 (Ex. 5)
02/10/2023 Chap. 5 — Le champ électromagnétique Corrigé Exercices chap. 5
09/10/2023 Chap. 6 — Le champ fermionique Corrigé Exercices chap. 6, Clarification propagateur fermionique
16/10/2022 Chap. 6 (suite et fin); Chap. 7 — Champs en interaction: Schéma d'interaction et matrice S Corrigé Exercices chap. 7
23/11/2022 Chap. 7 (suite) — Matrice S et théorème de Wick Contrôle continu 1, Corrigé
30/10/2023 pas de cours (vacances de Toussaint)
06/11/2023 Chap. 7 (suite et fin); Chap. 8 — Règles de Feynman Corrigé Exercices chap. 8
13/11/2023 Chap. 8 (suite et fin) — Règles de Feynman
20/11/2023 Chap. 9 — Au-delà de l'arbre : Calculs à boucles, corrections virtuelles Corrigé Exercices chap. 9
27/11/2023 Chap. 9 — Au-delà de l'arbre : Divergences ultraviolettes, renormalisation, correction réelles, divergences infrarouges
04/12/2023 Chap. 10 — Théories de jauge Corrigé Exercices chap. 10
11/12/2023 Chap. 11 — Brisure spontanée de symétrie Corrigé Exercices chap. 11
18/12/2023 Chap. 12 — Méchanisme de Brout-Englert-Higgs Contrôle continu 2, Corrigé
15/01/2024 Chap. 13 — Théories effectives
15/01/2024 Chap. 13 — Théories effectives

Littérature

• Peskin/Schroeder, "Introduction to Quantum Field Theory"
• Srednicki, "Topics in Quantum Field Theory"
• Itzykson/Zuber, "Quantum Field Theory"
• Weinberg, "The Quantum Theory of Fields" (attention : utilise métrique inhabituelle !)

Modalités d'examen

Examen écrit à la fin du cours (19/02/2024 - 13h30-16h30, date à confirmer).
Un contrôle continu sous forme de deux devoirs maison intermédiaire permettra d'obtenir un bonus de 2/20 sur la note finale du module. Quelques exemples de sujet d'examen des années antérieures: Examen février 2022, Examen février 2023