Description

Les phases topologiques constituent une classe d’états quantiques présentant des propriétés globales robustes face aux défauts et perturbations. Bien que souvent associées aux matériaux exotiques comme les isolants topologiques, ces phases peuvent également émerger dans des systèmes périodiquement modulés (systèmes de Floquet), offrant un cadre idéal pour l’étude de la topologie hors équilibre.

Cette thèse portera sur l’étude numérique et la réalisation expérimentale d’un modèle topologique à l’aide d’un condensat de Bose–Einstein (BEC) de potassium soumis à des impulsions lumineuses périodiques, s’inspirant du paradigme du rotateur frappé quantique. Le projet s’appuiera sur un schéma récemment démontré par l’équipe, combinant des potentiels optiques dépendants du spin et couplage Raman modulé, permettant d’induire un couplage spin–orbite effectif.

L’objectif principal sera d’identifier et de caractériser les signatures de phases topologiques, telles que les transitions entre états localisés et délocalisés ou l’apparition d’invariants topologiques dans le spectre de quasi-énergie. Le travail inclura la participation aux expériences BEC du PhLAM, l’analyse des dynamiques atomiques et le développement de simulations numériques en lien avec les collaborations théoriques.

Compétences requises

Candidat titulaire d’un Master 2 en physique théorique et/ou expérimentale, avec un cursus adapté au projet expérimental (physiquequantique, physique de la matière condensée, lasers, optique, etc.). Une formation expérimentale, acquise à travers des stages deMaster 2 dans des domaines en lien avec le contexte de la thèse, sera privilégiée.

Bibliographie

https://hal.science/hal-05317276v1
https://arxiv.org/abs/2303.13982

Mots clés

Symulations quantiques, Gaz quantiques ultrafroids, Phases topologiques, Systèmes de Floquet