Dynamique quantique en temps longs d'états cohérents dans un champ magnétique fort

Long time quantum dynamics of coherent states under a strong magnetic field

• Auteur / Autrice : Grégory Boil
• Direction : San Vũ Ngoc
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mathématiques et leurs interactions
• Date : Soutenance le 16/11/2018
• Etablissement(s) : Rennes 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques et sciences et technologies de l'information et de la communication (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : ComuE : Université Bretagne Loire (2016-2019)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de recherche mathématique (Rennes ; 1996-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

États cohérents

Théorie quantique

Mots clés libres

États cohérents

Propagation magnétique

Temps longs

Coherent states

Magnetic propagation

Long time

Résumé

La propagation des états cohérents est un sujet actif de la recherche de ces dernières décennies. Un état cohérent est la modélisation quantique d'une particule classique. La trajectoire d'une particule chargée dans un champ magnétique fort, i.e. qui ne s'annule pas, est donnée par le mouvement centre guide : il s'agit d'oscillations rapides autour d'un centre virtuel dont la dynamique plus lente suit les lignes de champ magnétique. Le sujet de ma thèse est d'étudier le pendant magnétique de ce résultat. Il est connu que pour des temps courts, c'est à dire bornés en le paramètre semi-classique h, la dynamique d'un état cohérent est donnée par la dynamique classique de la particule associée. Le problème est alors l'étude de la dynamique en temps longs de tels états. Pour des états cohérents de basses énergies, en utilisant des résultats de forme normale et de régularité elliptique magnétique, on prouve le résultat suivant de propagation magnétique en temps longs. Un état cohérent sous un champs magnétique se propage pour des temps de l'ordre de l'inverse de h en une somme d'états cohérents évoluant sur une même trajectoire, mais à des vitesses différentes.

The propagation of coherent states was extensively studied over past decades. A coherent state is the quantum version of a classical particle. The trajectory of a charged particle under strong magnetic field, that is a non-vanishing field, is given by the center guide motion : it is high speeds oscillations around a virtual center that moves slowly along the field lines of the magnetic field. The aim of this thesis is the study of the quantum translation of this. It is well-known that for short times, i.e. bounded times with respect to the semiclassical parameter h, the dynamics of such a state is given by the classical trajectory of the associated particle. The thing is to study the dynamics of coherent states for long times, that are times going to infinite as h goes to 0. For low energy coherent states, using normal form and magnetic elliptical regularity results, we prove the following long time magnetic propagation result. A coherent state under strong magnetic field is propagated as a sum of coherent states following the same dynamics, but with different speeds.