Sous-équipe «Études théoriques» de l'équipe «Fermions froids»
Membres actuels :
Yvan Castin (DR CNRS)
Félix Werner (CR CNRS)
Shimpei
Endo (post-doctorant JSPS)
Hadrien
Kurkjian (doctorant, en codirection avec Alice Sinatra)
Thèmes de recherche récents :
1. Sommation systématique de diagrammes de Feynman pour des
fermions fortement corrélés [Félix Werner, en
collaboration avec
Riccardo Rossi, Kris Van Houcke, Boris Svistunov, Nikolay Prokofiev,
Takahiro Ohgoe]
Étude du gaz unitaire de fermions en phase normale, en combinant
Monte-Carlo diagrammatique, étude analytique de la limite des grands
ordres et méthodes de resommation de type Borel conforme généralisé
Problèmes mathématiques associés au formalisme diagrammatique
habillé : exploration d'un modèle jouet ; conditions suffisantes de
validité (excluant toute convergence vers une mauvaise réponse)
2. Ondes dans un ensemble statique de diffuseurs ponctuels [Yvan
Castin, en collaboration avec Mauro Antezza et David Hutchinson]
Une onde de matière dans un ensemble désordonné de diffuseurs :
localisation forte (d'Anderson) à 2D et à 3D, longueur de
localisation, densité d'états
Une onde lumineuse dans un ensemble périodique de diffuseurs : pour
quels réseaux a-t-on une bande photonique interdite
multidirectionnelle ? effets de taille finie, de lacunes dans le
réseau ; effet des fluctuations quantiques de la position des
diffuseurs piégés aux noeuds d'un réseau optique
3. Superfluidité [Yvan Castin, en collaboration avec Igor
Ferrier-Barbut, Christophe Salomon et Iacopo Carusotto]
Une méthode de mesure locale de la fraction superfluide d'un gaz
bidimensionnel piégé, hors équilibre c'est-à-dire ne nécessitant pas
que le gaz se thermalise en présence de la sonde
La vitesse critique de Landau d'une particule (ou d'un condensat de
bosons) dans un superfluide de fermions
4. Le polaron de Fermi, une impureté mobile dans
un gaz de fermions [Yvan Castin, Christian Trefzger]
Transition monoméron-diméron : cas où l'impureté interagit avec les
fermions sur une résonance de Feshbach étroite
Pour une impureté en mouvement : déplacement d'énergie, masse
effective, taux de rayonnement d'excitations particule-trou,
diffusion en impulsion de l'impureté
5. Solitons quantiques à 1D [Yvan Castin, Christoph Weiss,
en collaboration avec Maxim Olshanii et Christopher Herzog]
Diffusion élastique d'un soliton quantique sur une barrière de
potentiel et préparation de chats de Schrödinger
À l'équilibre thermique dans une boîte : une transition liquide-gaz
pour des bosons en interaction attractive à 1D
6. États quantiques intéressants pour la métrologie [Yvan
Castin, en collaboration avec Alice Sinatra et Emilia Witkowska,
Jean-Christophe Dornstetter]
Les limites à la compression de spin dans des condensats de bosons
en interaction : effet d'une température non nulle ou de pertes de
particules
7. Le problème à petit nombre de corps en interaction résonnante
et le développement du viriel pour les gaz unitaires [Félix
Werner, Yvan Castin, Shimpei Endo, Chao Gao, Edoardo Tignone, en
collaboration avec Dmitri Petrov, Ludovic Pricoupenko, Christophe
Mora]
Effet Efimov à 3 corps (spectre géométrique d'états trimères) : pour
une résonance de Feshbach étroite, calcul analytique du paramètre à
3 corps fixant l'échelle d'énergie globale des trimères
Calcul analytique du taux de perte à trois corps dans un gaz
efimovien non dégénéré
Expression analytique du 3ème coefficient du viriel d'un gaz
unitaire, y compris dans le cas efimovien et au voisinage d'un seuil
efimovien ; conjecture sur le 4ème coefficient du viriel du gaz
unitaire de fermions
Découverte de l'effet Efimov à 4 corps dans le problème à 3+1
fermions ; son absence pour 2+2 fermions
8. La cohérence temporelle d'un condensat de paires de fermions,
un problème fondamental ignoré [Yvan Castin, en collaboration
avec Alice Sinatra, Hadrien Kurkjian]
L'opérateur phase du condensat de paires et son équation d'évolution
: généralisation quantique de la seconde relation de Josephson
(dérivée temporelle proportionnelle à un opérateur potentiel
chimique plutôt qu'au potentiel chimique)
Fluctuations du nombre de fermions ou de
l'énergie totale : étalement
superdiffusif de la phase (variance quadratique en temps),
décroissance gaussienne de la fonction de cohérence temporelle
, avec un
temps
pour des fluctuations normales
Ensemble microcanonique : étalement diffusif de la phase (variance
linéaire en temps), décroissance exponentielle de
avec un
temps
, à
cause des interactions entre les quasi-particules