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Post-doctorat H/F: physique hors d'équilibre des systèmes quantiques forcés

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

Date Limite Candidature : mardi 29 juin 2021

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Informations générales

Référence : UMR8552-NICCHE-002
Lieu de travail : PARIS 05
Date de publication : mardi 8 juin 2021
Type de contrat : CDD Scientifique
Durée du contrat : 12 mois
Date d'embauche prévue : 1 octobre 2021
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2728 à 3881 euros brut mensuel selon expérience
Niveau d'études souhaité : Bac+5
Expérience souhaitée : 1 à 4 années

Missions

Lorsqu'il sont perturbés hors d'un état d'équilibre, les systèmes quantiques isolés en interaction suivent une dynamique temporelle plus ou moins compliquée et, dans un cas générique, retournent dans un état d'équilibre aux temps suffisamment longs. Pour les systèmes non-intégrables, cet état final est habituellement décrit par un ensemble statistique thermique. Ce processus dynamique se produit en l'absence de "bain" extérieur, le système jouant le rôle de bain pour ses propres sous-parties. La dynamique temporelle conduisant à l'état d'équilibre final peut être très riche, associée à une grande variété de phénomènes tels qu'un régime transitoire dit pré-thermal ou des propriétés universelles d'auto-similarité de ses fonctions de corrélation pour citer quelques exemples. Dans les systèmes quantiques forcés, la situation est en général différente car le forçage extérieur tend à amener le système vers un état d'équilibre thermique de température infinie. Dans ce contexte, ces dernières années beaucoup d'attention a été accordée à la possibilité de thermaliser un système quantique forcé à une température finie en utilisant du désordre spatial ou temporel.

L'objectif de ce projet post-doctoral est d'étudier théoriquement la dynamique hors d'équilibre d'un système quantique uni-dimensionnel périodiquement forcé connu sous le nom de rotateur pulsé. Ce paradigme du chaos quantique décrit une collection de particules périodiquement "kickées" par une force extérieure de type onde stationnaire et a joué un rôle important dans le contexte de la localisation d'Anderson des atomes froids. Dans ce projet, nous souhaitons étudier le rôle des interactions dans ce système, dans des configurations spécifiques où le kicked rotor est susceptible de thermaliser à une température finie. En détail, nous explorerons tout d'abord le régime de basse énergie où les particules sont faiblement kickées et où l'émergence d'un régime pré-thermal hors d'équilibre est possible aux temps courts. Après cette étape préliminaire, nous considérerons la question plus générale de la thermalisation dans le régime mixte, où des zones chaotiques coexistent avec des régions plus régulières dans l'espace des phases.

Activités

- Décrire théoriquement et numériquement la dynamique quantique hors d'équilibre du kicked rotor dans un régime chaotique de faible kicks
- Explorer théoriquement et/ou numériquement la thermalisation dans le régime mixte

Compétences

Le candidat devra avoir des connaissances sur la physique hors d'équilibre des systèmes quantiques et sur les méthodes théoriques et numériques associées. Une expertise des systèmes chaotique serait un sérieux atout. Il saura se montrer dynamique, motivé et positif, et capable de communiquer très régulièrement avec l'équipe.

Contexte de travail

Unité mixte de recherche de l'Ecole Normale Supérieure, de Sorbonne Université, du Collège de France et du Centre national de la recherche scientifique (CNRS), le Laboratoire Kastler Brossel (LKB) est l'un des acteurs majeurs dans le domaine de la physique quantique. Il couvre de nombreux sujets allant des tests fondamentaux de la physique quantique jusqu'à leurs applications. Son expertise est reconnue internationalement comme en témoignent ses trois prix Nobel obtenus au long de ses 65 ans d'histoire.

Le travail du/de la post-doctorant(e) sera supervisé par Nicolas Cherroret au sein du groupe "Systèmes Quantiques Complexes" du LKB, et il s'effectuera dans le cadre du projet "MANYLOK" financé par l'ANR. Le travail impliquera des méthodes à la fois numériques et analytiques.

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