Description du projet
Une nouvelle approche théorique de la modélisation des systèmes hors équilibre
Les phénomènes dits hors équilibre remettent en question notre compréhension des systèmes à plusieurs corps. Jusqu’à présent, les systèmes éloignés de l’équilibre thermique ne pouvaient pas être analysés avec un cadre tenant compte du bruit thermique stochastique. Financé par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet NonEqbSK prévoit d’étudier les systèmes fluides loin de l’équilibre en adoptant le cadre Schwinger-Keldysh. Ce nouveau cadre permet une compréhension systématique des fluctuations et de la dissipation thermiques, et convient à la construction de modèles décrivant les phénomènes de non-équilibre dans les systèmes à plusieurs corps. Les résultats du projet auront des implications importantes pour la physique des hautes énergies et la physique de la matière condensée, notamment en ce qui concerne la recherche du point critique de la chromodynamique quantique dans les collisionneurs d’ions lourds, la modélisation des systèmes vivants et le développement de membranes biophysiques.
Objectif
Non-equilibrium phenomena continue to challenge our understanding of many-body systems appearing in nature. Macroscopic processes are generally irreversible due to dissipation. Reconciling this irreversibility with the unitarity of quantum mechanics has been one of the long-standing puzzles in physics. To date, we lack a systematic framework to account for stochastic thermal noise in many-body dynamics that becomes increasingly important as we leave equilibrium. The situation is particularly dire in systems that naturally operate far from equilibrium, such as fluids near a critical point, actively driven fluids, or fluids fluctuating in a confined volume, as the validity of existing models is limited.
The goal of this proposal is to investigate these systems in the context of the newly developed Schwinger-Keldysh framework for non-equilibrium effective field theories. The new framework offers a systematic understanding of thermal fluctuations and dissipation starting from an action principle, and is suitable for constructing models describing non-equilibrium phenomena in many-body systems. During this fellowship, I will develop effective field theories specialised to the non-equilibrium systems mentioned above, and investigate their repercussions for observed phenomena. These results will have far-reaching impact in the fields of high-energy physics and condensed matter physics, especially concerning the hunt for the QCD critical point at heavy-ion colliders, modelling of living systems in biophysics, and biophysical membranes. This work will also provide insights into the broader physical problems such as the emergence of dissipation from microscopic principles and the quantum nature of gravity via the AdS/CFT correspondence.
The increased visibility that I will gain in the scientific community due to these results, along with the training and experience I will obtain during this fellowship, will help me establish myself as an independent scientist in the future.
Champ scientifique
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN.
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Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinateur
1012WX Amsterdam
Pays-Bas