Jan SCHNEIDER

Doctorant

Equipe de recherche au CPHT : Matière condensée

Sujet de thèse : "Dynamique loin de l'équilibre de systèmes quantiques ultrafroids et longues portées"

Directeur de thèse : Laurent Sanchez-Palencia

Thèmes de recherche : dynamique loin de l’équilibre, systèmes quantiques ultrafroids, interactions de longues portées, MPS, DMRG

Résumé de la thèse : Comprendre la dynamique hors d'équilibre des systèmes quantiques corrélés reste un problème majeur pour la théorie quantique à N corps et les technologies quantiques. La mise en œuvre efficace de simulateurs quantiques sur diverses plates-formes extrêmement bien contrôlées, telles que les atomes ultrafroids, les polaritons cavitaires ou les circuits supraconducteurs, ouvre des perspectives sans précédent pour comprendre les propriétés fondamentales de ces systèmes, telles que la relaxation vers l'équilibre, les propriétés de transport ou la propagation des informations quantiques, par exemple. Les systèmes avec des interactions à longue distance sont à la fois particulièrement intéressants et difficiles. D'un point de vue fondamental, bon nombre des concepts établis dans les systèmes à courte portée, comme l'ergodicité, l'équivalence des ensembles statistiques ou la notion d'excitations élémentaires et de vitesse de groupe, peuvent se décomposer en présence d'interactions à longue distance et de nouvelles approches sont nécessaires, à l'équilibre et hors équilibre. Du point de vue des applications, l'activité expérimentale autour des systèmes quantiques avec des interactions à longue portée est actuellement florissante et pose de nouveaux défis à la théorie. Des progrès significatifs ont été réalisés au cours des dernières années sur les systèmes à ions piégés où les interactions peuvent être contrôlées par la lumière, sur les atomes dipolaires et sur les atomes de Rydberg. Ces systèmes ouvrent la voie à la simulation quantique des systèmes à longue portée et offrent des registres qubit très prometteurs pour l'information quantique. Le but de cette thèse est d'étudier divers aspects de la dynamique hors-équilibre des systèmes quantiques avec des interactions à longue portée.