Skip to main content
Ir a la página de inicio de la Comisión Europea (se abrirá en una nueva ventana)
español es
CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
CORDIS

Universal Equation for Non Equilibrium Correlations in Interacting Particle Systems

Descripción del proyecto

Investigar las leyes universales de la física fuera del equilibrio

En la naturaleza, la mayoría de los sistemas están fuera del equilibrio y mantienen un intercambio constante de energía y materia con su entorno. Aunque la física de los sistemas en equilibrio está bien establecida, comprender las leyes universales que describen sistemas alejados del equilibrio continúa siendo uno de los grandes retos de la ciencia contemporánea. En el proyecto UniCIPS, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, se aborda esta cuestión mediante el estudio de sistemas de partículas en interacción, considerados el equivalente a los «átomos de hidrógeno» de la física fuera del equilibrio. A partir de avances recientes que han permitido reducir dinámicas complejas de muchos cuerpos a ecuaciones sencillas de un único cuerpo, UniCIPS busca describir leyes universales aplicables al transporte de partículas. En el proyecto se desarrollarán herramientas conceptuales para analizar dinámicas complejas, y se espera que sus resultados contribuyan a resolver problemas inveterados en física estadística. En conjunto, estas investigaciones ampliarán el conocimiento sobre los flujos de materia e información en el universo.

Objetivo

An open system out of equilibrium exchanges matter, energy, or information with its surroundings through directed currents that break time-reversal symmetry. Far from equilibrium, the arrow of time becomes crucial. While equilibrium physics is well explained by statistical physics, understanding non-equilibrium systems is a major challenge in modern physics. Do universal laws exist far from equilibrium? How can complex systems’ dynamics be characterized?

Interacting particle systems (IPS), driven by external fields or prepared with an initial inhomogeneous density profile, are the “hydrogen atom” of non-equilibrium physics. Very recently, we have made important progress for the Symmetric Exclusion Process (SEP), a paradigmatic model of one-dimensional IPS, and showed by relying on a novel approach that this many-body dynamics in fact reduces to a simple single-body exact closed equation for the correlations, which can be solved explicitly. Beyond the particular case of the SEP, this striking but puzzling result changes our views and opens new horizons in the analysis of IPS by reducing them to single-body problems. Unveiling the corresponding universal closed equation for correlations in general IPS, along with the underlying theoretical framework of non-equilibrium statistical physics, is the objective of this project. The achievability of this challenging task is supported by promising recent developments both for diffusive systems (which obey Fick’s law) and for ballistic systems. These results will provide explicit characterization of transport properties in general IPS, conceptually new tools to analyse interacting particle systems and finally resolve the long-standing challenge of formulating a general framework for non-equilibrium statistical physics.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

HORIZON-ERC-SYG - HORIZON ERC Synergy Grants

Ver todos los proyectos financiados en el marco de este régimen de financiación

Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2025-SyG

Ver todos los proyectos financiados en el marco de esta convocatoria

Institución de acogida

CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE CNRS
Aportación neta de la UEn
€ 4 615 895,00
Coste total
€ 4 615 895,00

Beneficiarios (3)