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Bourse de thèse en chimie théorique quantiques H/F

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Informations générales

Référence : UMR5626-PIELOO-002
Lieu de travail : TOULOUSE
Date de publication : mardi 10 mars 2020
Nom du responsable scientifique : Pierre-Francois Loos
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Les processus liés aux états excités électroniquement sont au cœur de la chimie, de la physique et de la biologie, jouant un rôle clé dans les processus omniprésents tels que la photochimie, la catalyse et la technologie des cellules solaires. Cependant, la définition d'une méthode efficace qui fournit de manière fiable des énergies précises à l'état excité reste un défi majeur en chimie théorique. Dans ce projet, le/la doctorant(e) développa une approche totalement nouvelle pour obtenir des énergies à l'état excité et des fonctions d'onde dans les systèmes moléculaires grâce aux propriétés des hamiltoniens non hermitiens. L'idée clé est d'effectuer une continuation analytique des méthodes de chimie computationnelle conventionnelles. En effet, dans le plan complexe, l'état fondamental et les états excités peuvent être naturellement connectés [1]. Dans une image complexe non hermitienne, les niveaux d'énergie sont des feuillets d'une variété topologique plus compliquée appelée surface de Riemann et ils sont la continuation analytique les uns des autres.

L'objectif principal de ce projet est de développer une nouvelle approche théorique permettant de connecter, à travers le plan complexe, des états électroniques. Au lieu des hamiltoniens hermitiens, nous proposons d'utiliser une classe plus générale de hamiltoniens qui ont la propriété d'être PT-symétriques, c'est-à-dire invariants par rapport à la réflexion de parité combinée P et à l'inversion du temps T [2, 3]. Cette condition plus faible garantit un spectre d'énergie réel dans les régions PT -symétrique sans brisures de symétrie. Les hamiltoniens symétriques PT peuvent être considérés comme la continuation analytique des hamiltoniens hermitiens conventionnels. En utilisant la théorie quantique symétrique PT, un hamiltonien hermitien peut être poursuivi analytiquement dans le plan complexe, devenant non hermitien dans le processus et exposant la topologie fondamentale des états propres. Notre passerelle entre les états fondamental et excité est fournie par des points exceptionnels qui se trouvent à la frontière entre les régions PT à symétrie brisées.

Contexte de travail

Le contrat de thèse actuel est financé par l'ERC CoG H2020 (projet PTEROSOR 863481).
Le Laboratoire de Chimie et Physique Quantiques (LCPQ) UMR5626 à Toulouse (Université Paul Sabatier) fait partie de l'Institut IRSAMC (physique) et est situé sur le campus de l'Université Paul Sabatier.
Le LCPQ rassemble plus de 20 chercheurs permanents travaillant dans divers domaines de la chimie computationnelle et théorique.

Contraintes et risques

N/A

Informations complémentaires

Le contrat de these est financé par l'ERC CoG H2020 (projet PTEROSOR 863481).
Le projet vise à développer une approche totalement nouvelle pour obtenir des énergies à l'état excité et des fonctions d'onde dans les systèmes moléculaires grâce aux propriétés des hamiltoniens non hermitiens et PT-symétriques.

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