Modèles d'impuretés quantiques dissipatifs
Auteur / Autrice : | Matthieu Vanhoecke |
Direction : | Marco SchirÒ |
Type : | Projet de thèse |
Discipline(s) : | Physique |
Date : | Inscription en doctorat le 01/09/2021 |
Etablissement(s) : | Université Paris sciences et lettres |
Ecole(s) doctorale(s) : | Physique en Ile de France |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Jeunes équipes Institut de physique du Collège de France |
établissement opérateur d'inscription : Collège de France |
Mots clés
Résumé
Les progrès expérimentaux dans le couplage de la lumière et de la matière au niveau quantique réalisé avec les cavités et circuits de L'électrodynamique quantique (CQED) ont fait émerger de nouvelles plateformes pour l'optique quantique à plusieurs corps où la lumière et la matière jouent des rôles d'égale importance dans le comportement quantique. Les exemples incluent des excitons-polaritons de microcavité montrant une superfluidité dans un régime hors équilibre, des réseaux de cavités CQED couplées hébergeant des états de lumière corrélés ou des atomes ultra-froids implémenter dans des cavités très fines permettant d'explorer la compétition entre la physique de Mott et la superradiance de Dicke. Une nouvelle frontière passionnante consiste à tirer parti de la nature quantique de la lumière dans des solides. Pour pouvoir améliorer les propriétés de transports et de contrôler des excitations collectives spécifique du solide. Ces développements expérimentaux à l'interface entre la physique de la matière condensée et l'optique quantique soulèvent des questions théoriques intrigantes et permettent d'explorer la physique quantique many-body dans des territoires inexplorés proches et éloignés de l'équilibre thermique. L'objectif de ce projet de thèse est de développer les outils et concepts théoriques pour modéliser les électrons fortement corrélés et leurs interactions avec la lumière quantique puis de prédire leurs propriétés dans de nouveaux régimes inexplorés comme à couplage ultra fort ou le régime hors équilibre. Ceci sera réalisé en utilisant des techniques analytiques et numériques de pointe pour les problèmes quantique à N corps, tels que les techniques de théorie des champs, les méthodes variationnelles ou Les théories du champ moyen dynamiques. De plus, il sera aussi nécessaire de développer de nouveaux outils permettant d'aborder l'interaction entre les photons, électrons et de possibles perturbations hors équilibre.