Description

Contexte :

Prédire l'organisation et la dynamique des neutrons et protons au sein des noyaux d'atome est un véritable défi scientifique, crucial pour concevoir les technologiques nucléaires du futur mais aussi pour répondre à des questions fondamentales comme l'origine des atomes lourds dans notre univers. Dans ce cadre, le CEA, DAM, DIF développe des approches théoriques visant à simuler la dynamique des constituants élémentaires du noyau atomique (site du laboratoire disponible via https://www-lmce.cea.fr). Les équations du mouvement obtenues, dans le cadre de la mécanique quantique, sont résolues sur nos supercalculateurs. Les années 2010 ont vu une montée en puissance de l’approche dite de la fonctionnelle de la densité dépendant du temps (TDDFT) pour traiter ce problème. Malgré sa description révolutionnaire de certains phénomènes tels que les résonances géantes observées dans les noyaux d’atome ou encore la fission nucléaire, cette approximation possède des limites intrinsèques.

Objectifs :

Cette thèse vise à développer et explorer une nouvelle approche théorique permettant de décrire des mouvements collectifs de Fermions fortement corrélés. L’idée est de généraliser l’approche TDDFT afin de mieux décrire certaines observations comme l’amortissement des vibrations dans une gouttelette de Fermions. Partant de premier travaux allant dans cette direction, le/la doctorante devra dériver les équations du mouvement de cette nouvelle approche puis les implémenter sous forme d’une librairie C++ optimisée et tirant profit des supercalculateurs du CEA. Le but sera alors d’étudier comment cette nouvelle approche améliore notre description de phénomènes tels que les résonances géantes dans les noyaux d’atomes ou encore la naissance des fragments générés lors d’une fission nucléaire.

Compétences requises

- Connaissances en mécanique quantique - Appétence pour la programmation scientifique - Notions en programmation C++ et/ou Python - Aisance avec un environnement Linux - Autonomie et force de proposition - Capacité de présenter des résultats à l'oral comme à l'écrit

Bibliographie

[1] P. Marevic, D. Regnier and D. Lacroix, Phys. Rev. C 108, 014620 (2023)
[2] P. Marevic, D. Regnier and D. Lacroix, Eur. Phys. J. A (2024) 60:10

Mots clés

Physique nucléaire théorique, Dynamique nucléaire, Fonctionnelle de densité