Frontière de l'universalité dans les fluides de Bose hors d'équilibre – FUSIoN

La physique quantique hors d'équilibre est un défi majeur de la science contemporaine. Elle englobe une variété de systèmes, avec au premier rang les fluides quantiques produits dans les laboratoires d'atomes froids. Dans ce contexte, les trempes (ou quench) quantiques constituent une méthode simple pour placer un système hors de l'équilibre : Après le quench, celui-ci acquiert en général une dynamique non triviale, non décrite par la physique statistique conventionnelle. La question centrale est de savoir si cette dynamique peut présenter des propriétés universelles appartenant à une classe d'universalité partagée par un large éventail de systèmes. Récemment, plusieurs de ces classes ont été identifiées, comme la dynamique de Kardar-Parisi-Zhang (KPZ) ou les points fixes non thermiques, caractérisés par des lois d'échelle dynamiques universelles dans les corrélations quantiques d'un système à N corps.
Théoriquement, les descriptions du problème à N corps hors d'équilibre sont rares, notamment en raison de leur nature intrinsèquement non perturbative. Ce projet vise à combler cette lacune en combinant les expertises des deux partenaires, qui ont récemment développé des descriptions complémentaires de la relaxation des gaz de Bose isolés : théories de champs hors d'équilibre (LKB) et groupe de renormalisation fonctionnel non perturbatif (PhLAM). Nous proposer d'utiliser ces méthodes pour caractériser l'universalité dans deux problèmes représentatifs irriguant actuellement la physique quantique hors d'équilibre: (i) les quenchs de superfluides de Bose, où des signatures de la physique KPZ ont été identifiées mais sans preuve décisive, et (ii) les quenchs de gaz de Bose 2D et 3D au travers de leur température critique, connus pour induire des points fixes non thermiques. En plus de décrire ces phénomènes hors d'équilibre, le projet vise à explorer la robustesse et les frontières précises de leurs propriétés universelles, notamment vis-à-vis de la thermalisation ou d'un désordre spatial, afin d'apporter des prédictions expérimentalement vérifiables.