(QPT) Technologies Quantiques et Photoniques
Le master Technologies Quantiques et Photoniques (QPT) est un master de deux ans proposé au sein du Master Physique Fondamentale et Applications de l'Université de Lille. Ouvert aux étudiants entrant en première ou deuxième année, ce programme s'adresse aux personnes ayant une formation en physique fondamentale. Entièrement dispensé en anglais, il offre une formation dans un environnement international dynamique, préparant les étudiants à une carrière professionnelle dans les domaines en pleine évolution des sciences quantiques et photoniques.
Objectifs de la formation
Le parcours Quantum and Photonic technologies du Master Physique Fondamentale et Applications a pour objectif de former des physiciens en capacité d'affronter les grandes questions scientifiques du XXIᵉ siècle, de problématiques concrètes et appliquées allant de la physique quantique fondamentale et les technologies quantiques, la physique de la lumière et les technologies photoniques, en passant par la physique de la mantière condensée et la physique statistique.
La formation se repose sur les compétences issues de laboratoires du département de physique : PhLAM (Laboratoire de Physique des Lasers, Atomes et Molécules) et l'IEMN (Institut d'Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie)
Profils de recrutement
Les étudiants recherchés pour une entrée en première année seront issus d'une Licence de Physique Fondamentale ou équivalent. Nous acceptons, aussi, des inscriptions directes en deuxième année pour des étudiants pouvant justifier d'une première année de master ou d'une quatrième année de formation d'étude supérieures.
Les procédures d'inscriptions dépendent de votre origine et sont décrites dans les pages dédiées aux inscriptions en première année et aux inscriptions en deuxième année.
Des concepts aux applications
La formation s'adresse des profils d'étudiants comme :
- des étudiants voulant une compréhension conceptuelle profonde de la physique moderne ;
- des étudiants voulant mettre en applications des concepts de physique fondamentale pour le développement des technologies futures.
Méthodes et outils analytiques
Dans leur cursus, les étudiants auront l'opportunité de se former :
- à analyser et modéliser un problème de physique quantique, en particulier à l'utilisation des notions d'information et de calcul quantique;
- à utiliser les outils de manipulation de la lumière;
- aux méthodes et outils numériques modernes comme les ressources d'IA.
Les compétences acquises à l’issue du master
Les étudiants du parcours Quantum and photonics technologies deviendront des experts en physique quantique et/ou en physique de la lumière. Ils auront de plus un vaste bagage scientifique grâce à des enseignements en matière condensée (allant jusqu'au systèmes fortements corrélés), en physique statistique à l'équilibre et hors équilibre, sur la vision moderne des transitions de phase ainsi qu'en théorie des champs.
Ils seront formés à des méthodes analytiques poussées, leur permettant de s'attaquer en toute autonomie à des problèmes de physique modernes.
La formation inclut aussi des aspects de sciences du numérique. La première année propose des enseignements généralistes tels que la présentation de l'intelligence artificielle et de l'apprentissage automatique et leurs usages pour la physique.
Enfin, les étudiants auront l'occasion de travailler leurs compétences générales, de communication, et de travail dans un contexte professionnel, avec des enseignements de langue, des enseignements spécialisés en mode projet incluant des présentations orales et par poster, et des stages de longue durée.
Ils seront ainsi préparés à des études doctorales ainsi qu'à des carrières en recherche et développement dans l'industrie ou dans le secteur public.
Programme
Le master est organisé en 2 années et 4 semestres de 30 crédits chacun avec des enseignements et stages de septembre à juin ou juillet, pour un total de 120 crédits ECTS. Afin d'accueillir des étudiants de tous horizons et préparer les étudiants à travailler dans un contexte européen et international, la langue d'enseignement est l'anglais. Les enseignants sont en grande majorité francophones et en mesure de répondre aux questions et interagir en français, mais les cours sont donnés en anglais.
Les enseignements sont structurés en 3 blocs de compétences et connaissances (BCC) décrits ci-dessous.
Les blocs de connaissances et de compétences (BCC)
Année 1 – Semestre S1
- Continuum mechanics – 3 ECTS
Introduction to the principles of stress, strain, anisotropic and isotropic elasticity with applications covering a broad area relating to the mechanical behavior of materials. - Statistical physics and critical phenomena – 3 ECTS
Fundamental concepts in statistical physics, focusing on Bose-Einstein and Fermi-Dirac statistics, phase transitions, critical phenomena, and the renormalization group. - Condensed matter I – Electrons – 3 ECTS
Basics on electronic properties in solid state physics, covering equilibrium and transport properties of crystalline solids, from the Sommerfeld model to semi-conductors. - Atomic physics – 3 ECTS
Explore the quantum mechanical description of both single and multi-electron atoms, gain a deeper understanding of the periodic table's structure, and investigate how atoms interact with light and how their spectra provide insights into these systems.
Année 1 – Semestre S2
- Condensed Matter II – Phonons – 3 ECTS
This lecture explores the vibrational properties of crystalline solids, from lattice symmetries and phonon dispersion to thermodynamic behavior. It provides the fundamental tools to understand heat capacity, thermal transport, and the quantum nature of lattice vibrations in condensed matter systems. - Large scale research infrastructures – 3 ECTS
This course aims to introduce students to the principles, functioning, and applications of major large scale research infrastructures (LSRI) used in both fundamental and applied research.
Année 1 – Semestre S1
- Advanced quantum physics – 3 ECTS
- Linear systems – 3 ECTS
Année 1 – Semestre S2
- Classical field theory – 3 ECTS
- Out-of-equilibrium physics – 3 ECTS
- Light-matter interaction – 3 ECTS
- Non-linear dynamics – 3 ECTS
- Classical and quantum coherences – 3 ECTS
Année 2 – Semestre S3
- Photonic technologies – 6 ECTS
- Quantum and classical information – 3 ECTS
- Speciality (3 out of 6): Quantum systems, Complexity in photonics, quantum computation, quantum metrology, ultrafast measurement, advanced photonics
Année 1 – Semestre S1
- Tutored trainings – 3 ECTS
Discover new topics in physics based on the scientific literature, and develop your teaching and presentation skills in front of your peers. - AI and advanced computational methods in physics – 3 ECTS
Explore the intersection of AI, Machine Learning, and Physics in this class. Gain hands-on experience with cutting-edge techniques and applications tailored for the world of physics. - Foreign language (French or English) – 3 ECTS
Improve your communication skills in a foreign language - PE or Graduate Program Special Teaching – 3 ECTS
Learn on current topic from the Materials for a Sustainable Future graduate program
Année 1 – Semestre S2
- Tutored trainings – 3 ECTS
Discover new topics in physics based on the scientific literature, and develop your teaching and presentation skills in front of your peers. - Experimental project – 3 ECTS
Develop students’ autonomy, scientific rigor, and technical skills through the realization of an experimental project in pairs. Apply theoretical knowledge acquired so far to solve a real-world problem. - Internship – 6 ECTS
A two-month-long experience in a professional working environment
Année 2 – Semestre S3
- Tutored trainings: Hot Topics – 3 ECTS
Discover new topics in physics based on the scientific literature, and develop your teaching and presentation skills in front of your peers. - PE or Graduate Program Special Teaching – 3 ECTS
Learn on current topic from the Materials for a Sustainable Future graduate program - Foreign language (French or English) – 3 ECTS
Improve your communication skills in a foreign language
Année 2 – Semestre S4
- Internship – 27 ECTS
A five-month-long experience in a professional working environment
Syllabus
Vous trouverez le détail des contenus des enseignements dans le syllabus détaillé suivant.
Enseignements de première année
La première année est divisée en deux semestres, avec des enseignements
- de septembre à décembre pour le premier semestre ;
- de janvier à fin avril pour le second semestre ;
- un stage de deux mois en mai et juin (pouvant être prolongé en juillet et août).
Le programme repose sur des enseignements traditionnels sous forme de cours et de travaux dirigés, des enseignements par projet, et de travaux pratiques, à la fois numériques et instrumentaux.
Les enseignements sont en partie mutualisés avec les parcours Quantum and Photonic Technologies (QPT), Advanced Physics of Pharmaceutical Materials (A2PM), et le parcours Erasmus Mundus BIOPHAM.
Le détail des enseignements de chaque semestre et leur répartition en blocs de compétences et connaissances et unités d'enseignements sont décrits ci-dessous.
Liste des cours (année 1)
Syllabus
Vous trouverez le détail des contenus des enseignements dans le syllabus détaillé suivant.
Enseignements de deuxième année
La deuxième année est divisée en deux semestres, avec
- des enseignements de septembre à janvier ;
- un stage de cinq mois débutant fin janvier et finissant fin juin (qui peut être prolongé en juillet et août, mais doit durer moins de 6 mois).
Comme en première année, le programme repose sur des enseignements traditionnels sous forme de cours et de travaux dirigés, des enseignements par projet, et travaux pratiques, à la fois numériques et instrumentaux.
Le détail des enseignements de chaque semestre et leur répartition en blocs de compétences et connaissances et unités d'enseignements sont décrits ci-dessous.
Liste des cours (année 2)
Syllabus
Vous trouverez le détail des contenus des enseignements dans le syllabus détaillé suivant.
Métiers & Débouchés
Le parcours Quantum and photonic technologies permet le Recrutement dans des laboratoires de recherche publics ou privés dans l'un des nombreux domaines couverts par le parcours. Il est possible d'entrer dans la vie active directement après l'obtention du diplôme ou après des études complémentaires et un doctorat.
Bourses et possibilités de financements
Les Graduate Programmes de l'Université de Lille offrent des bourses d'études dans le but d'attirer des étudiants exceptionnellement talentueux vers leurs parcours de master. Ces bourses ne se contentent pas de récompenser l'excellence académique, elles visent également à favoriser une communauté académique diversifiée et dynamique. Elles sont d'un montant de 8500 € pour les étudiants internationaux entrants s'inscrivant pour la première fois dans un établissement d'enseignement supérieur français et de 4500 € pour les étudiants français, étudiants internationaux déjà en France et ceux prolongeant leur bourse pour une deuxième année, dans le cadre d'un master du Graduate Programme.
Pour la rentrée 2025, les calendriers sont les suivants
| Appel | Candidatures | Résultats |
| #1 | 1 février - 15 mars | 15 avril |
| #2 | 1 avril - 15 mai | 15 juin |
Une autre possibilité sera le soutien par le programme Mobilex de l'Université de Lille, sur recommandation du directeur d'étude.