L'examen prédoctoral comporte une partie écrite évaluant les connaissances de l'étudiante ou de l'étudiant dans son programme d'étude, et une partie orale se déroulant devant jury et permettant de vérifier qu'il ou elle a identifié son sujet de thèse et dispose d'idées prometteuses pour terminer avec succès son programme d'études.

RÉSULTATS D'APPRENTISSAGE:
À la fin de ce cours, l'étudiante ou l'étudiant sera en mesure de rédiger une proposition de recherche adéquate et démontrer un niveau de connaissances suffisant de son domaine d'étude et de l'ensemble des domaines scientifiques connexes.

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L'étudiante ou l'étudiant participera à l'ensemble des conférences et des vidéoconférences organisées dans le cadre de ce cours durant l'année académique. La participation aux conférences et séminaires ainsi qu'un rapport écrit seront exigés.

RÉSULTATS D'APPRENTISSAGE :
À la fin de ce cours, l'étudiante ou l'étudiant sera en mesure de : connaître des axes de recherches actuels dans le domaine des sciences physiques; faire la synthèse de séminaires pour les rendre accessibles à des étudiantes ou étudiants dont la thématique de recherche n'est pas la même; analyser la littérature scientifique sur un sujet donné en science physique; concevoir des questions de recherche originales et d'élaborer des méthodologies de recherche pour tenter d'y répondre.

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L'étudiante ou l'étudiant présentera un séminaire sur un sujet connexe à son projet de thèse de doctorat accompagné d'un sommaire d'environ 6 pages. Le sujet de ce séminaire sera proposé par le Comité consultatif de l'étudiant et soumis au CES pour approbation.

RÉSULTATS D'APPRENTISSAGE :
À la fin de ce cours, l'étudiante ou l'étudiant sera en mesure de : faire la synthèse d'articles scientifiques traitant d'un sujet donné; évaluer la qualité des publications scientifiques; écrire un article scientifique respectant les conventions des journaux revus par les pairs; identifier des problèmes encore non résolus dans des doamines connexes à son sujet de thèse.

L'étudiante ou l'étudiant rédige une thèse à partir des résultats de son projet de recherche. La thèse présente les résultats d'une étude approfondie dans un domaine qui apporte une contribution originale de l'étudiante ou l'étudiant aux connaissances scientifiques. Évaluation par un jury de thèse.

RÉSULTATS D'APPRENTISSAGE :
À la fin de ce cours, l'étudiante ou l'étudiant sera capable de rédiger un document scientifique d'envergure qui témoigne d'une aptitude à mener de façon autonome des travaux de recherche originaux.

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Thèmes choisis parmi les domaines suivants: atmosphère stellaire, structure stellaire, évolution stellaire et nucléosynthèse. Ces thèmes varient en fonction de l'évolution du domaine des connaissances.

RÉSULTATS D'APPRENTISSAGE :
À la fin de ce cours, l'étudiante ou l'étudiant sera en mesure de : expliquer les concepts physiques; appliquer ces concepts aux corps astronomiques appropriés; synthétiser les connaissances portant sur la formation des étoiles, leur évolution et leur structure interne; comprendre la nucléosynthèse et la génération d'énergie dans le coeur des étoiles et leur rôle dans l'évolution stellaire; reconnaître les différents types de transport d'énergie à l'intérieur des étoiles.

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Théorie des systèmes d'étoiles binaires, variabilités photométriques et spectroscopiques causées par la binarité stellaire, binaires spectrales de type I et II, effet Rossiter-McLaughlin, système binaire à contact, effets causés par des taches dans l'atmosphère stellaire de membres d'un système binaire, simulation de variabilité d'un système binaire à l'aide de logiciels.

RÉSULTATS D'APPRENTISSAGE :
À la fin de ce cours, l'étudiante ou l'étudiant sera en mesure de : comprendre la théorie des systèmes d'étoiles binaires, incluant les concepts théoriques liés aux éclipses et à l'effet de Rossiter-McLaughlin; connaître quels paramètres associés aux systèmes d'étoiles binaires peuvent être déterminés par des données photométriques et spectroscopiques; simuler la variabilité photométrique et spectrale d'un système binaire à l'aide de logiciels; identifier les problèmes actuels en astrophysique reliés à la variabilité observée sur les systèmes binaires.

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Théorie de l'évolution stellaire, trajets évolutifs, protoétoile, séquence principale, géante rouge, supernova, naine blanche, étoile à neutrons (pulsar), trou noir, modèles physiques de la structure stellaire, noyau stellaire, zone convective, zone radiative, pulsation stellaire, production d'énergie nucléaire, flux de neutrinos solaires.

RÉSULTATS D'APPRENTISSAGE :
À la fin de ce cours, l'étudiante ou l'étudiant sera en mesure de : comprendre l'évolution des étoiles de différentes masses, incluant les concepts théoriques sous-jacents; simuler la structure interne d'une étoile à certaines étapes de son évolution à l'aide des logiciels comme MESA et ses pulsations probables à l'aide des logiciels comme GIRA; analyser divers problèmes liés aux modèles modernes d'évolution stellaire.

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Stratégies pour la découverte et l'optimisation de principes actifs. Relations structure-activité. Drogues agissant sur des récepteurs, des enzymes, les acides nucléiques et autres. Agents antimicrobiens. Peptides actifs et drogues peptidomimétiques. De la modélisation à la conception de principes actifs. Études de synthèses stéréospécifiques de quelques médicaments.

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Même description que PHYS6013.

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Préalables : PHYS3433
Ce cours exposera les étudiantes et étudiants aux thèmes avancés de la physique statistique, par exemple : la théorie des ensembles, les transitions de phase, les phénomènes critiques, le groupe de renormalisation, la théorie de la réponse linéaire, le théorème de fluctuation-dissipation, le mouvement brownien, les processus stochastiques et l'équation de Fokker-Planck.

RÉSULTATS D'APPRENTISSAGE :
À la fin de ce cours, l'étudiante ou l'étudiant sera en mesure de : reconnaître les différents ensembles statistiques; dériver les propriétés de ces ensembles; appliquer les notions de physique statistique pour la résolution de problèmes avancés; comprendre les diverses approches théoriques afin de pouvoir choisir la plus appropriée selon le système physique d'intérêt; se rappeler certaines preuves théoriques afin de pouvoir les reproduire.

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Des thèmes de base seront approfondis, des thèmes avancés seront abordés, tels, par exemple: théorie des perturbations, solution analytique ou numérique de l'équation de Schrödinger pour divers potentiels, quantification du champ électromagnétique, équation de Dirac et spin, produit tensoriel d'espaces vectoriels, paradoxe EPR, inégalité de Bell, fluctuations du vide, etc.

RÉSULTATS D'APPRENTISSAGE :
À la fin de ce cours, l'étudiante ou l'étudiant sera en mesure de : comprendre plusieurs aspects du comportement quantique de la matière; utiliser, dans des contextes théoriques ou pratiques, ses connaissances en mécanique quantique; faire des calculs analytiques (symboliques) ou numériques relatifs à la mécanique quantique; savoir faire des simulations de systèmes en physiques quantiques; savoir expliquer, avec clarté, à ses pairs, un des thèmes qu'elle ou il aura appris dans ce cours.

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Des thèmes avancés seront présentés, tels, par exemple: diffusion en quantique, introduction à l'électrodynamique quantique, introduction à la mécanique quantique relativiste, intrication quantique, force de Casimir, formulation de Feynman, particules indiscernables (fermions bosons, anyons) et fondements du principe d'exclusion de Pauli, théorie quantique des champs, etc.

RÉSULTATS D'APPRENTISSAGE :
À la fin de ce cours, l'étudiante ou l'étudiant sera en mesure de : situer, dans le contexte général de la physique, certains grands thèmes de la mécanique quantique; comprendre les aspects mathématiques et physiques afférents à certains grands thèmes de la mécanique quantique; résoudre des problèmes théoriques ou pratiques de la mécanique quantique; composer un texte complet, clair, cohérent et pédagogique, se rapportant à un des thèmes qu'elle ou il aura appris dans ce cours.

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Ce cours a pour but de donner aux étudiantes et étudiants, selon les besoins, des connaissances dans divers domaines de la physique de l'état solide avancée, par exemple: théorie quantique du transport électrique, théorie du magnétisme, théorie de la supraconductivité, cristallographie.

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Résonateurs, diffraction, faisceaux lasers gaussiens, processus d'absorption et d'émission de la lumière, milieu luminescent, interaction/matière, dynamique du milieu amplificateur, puissance de sortie, efficacité d'extraction, lasers pulsés.

RÉSULTATS D'APPRENTISSAGE :
À la fin de ce cours, l'étudiante ou l'étudiant sera en mesure de : comprendre le fonctionnement d'un laser, incluant les concepts théoriques sous-jacents; concevoir un système laser, de connaître ses limites et de pouvoir prédire et expliquer ses propriétés; simuler les comportement des lasers à l'aide de calculs numériques; identifier quelques problèmes ouverts en physique reliés aux lasers.

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Procédés physico-chimiques dans la synthèse de couches minces. Dépositions des couches par voies physiques et par procédés chimiques particulièrement les méthodes sol-gel et électrochimiques. Propriétés optiques, mécaniques, thermiques, électriques des matériaux structurés à l'échelle du nanomètre, particulièrement les couches minces. Nanoparticules, matériaux poreux, nanocristaux, nanocomposites, nanotubes, puits et boîtes quantiques. RÉSULTATS D'APPRENTISSAGE :
À la fin de ce cours, et dépendamment de sa formation (chimie ou physique), l'étudiante ou l'étudiant sera en mesure de : comprendre les différentes méthodes de déposition physiques et chimiques; comparer les avantages et limites des différentes méthodes de déposition; identifier comment on peut contrôler les propriétés désirées; utiliser les techniques d'analyse des matériaux telles que les propriétés optiques, thermiques, mécaniques et électriques; faire les liens entre les propriétés intrinsèques des matériaux telles que la porosité, la taille des particules, la composition de base et son hétérogénéité, avec les propriétés globales recherchées comme la transparence, la flexibilité, la conductivité thermique ou électrique, etc.

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Propriétés électromagnétiques de la lumière et faisceaux de lumière cohérente : vecteur de Poynting, propriétés de l'intensité, focalisation et filtrage spatial; formalisme de Jones pour la polarisation et interaction avec composants optiques; effet électro-optique, principes de modulation de la lumière; principes de filtrage, interaction de la lumière avec systèmes multicouches.

RÉSULTATS D'APPRENTISSAGE :
À la fin de ce cours, l'étudiante ou l'étudiant sera en mesure de : comprendre les processus d'optique que l'on rencontre souvent dans un laboratoire de recherche en optique et photonique; utiliser la physique des faisceaux lasers gaussiens pour le calcul de la propagation, la focalisation et des propriétés du champ électrique et l'intensité; analyser l'interaction entre la polarisation d'un faisceau lumineux et les composantes d'un système optique; appliquer les principes de modulation de la lumière; appliquer les principes de filtrage spectral et les systèmes multicouches.

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Quantification du champ électromagnétique, états de lumière quantiques et statistiques de photons, compression d'incertitudes, représentation d'état avec fonctions de quasi-probabilité, traitement quantique de la cohérence et de l'interférence, processus d'interactions lumière-matière quantiques. Notions d'information quantique: intrication, impossibilité du clonage, téléportation et cryptographie.

RÉSULTATS D'APPRENTISSAGE :
À la fin de ce cours, l'étudiante ou l'étudiant sera en mesure de : comprendre la quantification du champ électromagnétique; reconnaitre les divers types d'états de lumière quantique et leurs différentes représentations; appliquer les concepts de cohérence et d'interférence de la lumière dans le contexte quantique; analyser des interactions quantiques entre la lumière et la matière; connaitre les fondements de l'information quantique; comprendre certaines applications technologiques de l'optique quantique.