STAGE Quantum Matter and Quantum Optics Theory

Date de mise à jour de l’offre

Institut Polytechnique de Paris :

L’Institut Polytechnique de Paris (IP Paris) est un établissement public d’enseignement supérieur et de recherche qui réunit cinq grandes écoles d’ingénieurs françaises : L’École polytechnique, L’ENSTA Paris, L’ENSAE Paris, Télécom Paris et Télécom SudParis. Sous l’égide de l’Institut, elles mettent en commun leur expertise bicentenaire afin de poursuivre deux grandes ambitions : développer des programmes de formation d’excellence et une recherche de pointe. Grâce à l’ancrage de ses cinq Écoles fondatrices, IP Paris se positionne comme une institution d’enseignement et de recherche leader en France et à l’international. En effet, l’ensemble des Écoles d’IP Paris ont contribué aux révolutions industrielles et technologiques majeures de ces deux derniers siècles. Parmi les diplômés des Écoles d’IP Paris figurent des prix Nobel ainsi que de grandes personnalités du monde politique, économique et de la recherche.

Description de la mission

Quasicrystals are fascinating structures, characterized by long-range discrete but non-periodic order. They present unusual thermodynamic and transport properties, including localization transitions in low dimensions, critical spectra away from phase transitions, and fractal properties. Such structures can be stabilized in ultracold gases using atom-light interaction in dedicated laser configurations [1]. Quantum gases loaded in such structures inhertit their quasiperiodic order. This was demonstrated recently [2], following the proposal of Ref. [3].These works open a new area and a number of fundamental questions, which we propose to address: What are the physical signatures of the fractal structure of the spectrum, recently demonstrated in Ref. [4]? How does it impact the thermodynamic properties of a quantum gas? What quantum phases can be stabilized as a result of the interplay of many-body interactions and quasiperiodicity? How does it impact the out-of-equilibrium dynamics of the system? Is it possible to stabilize a quasicrystal of ultracold atoms without imposing the quasiperiodic order
from external laser fields? The aim of the internship, to be followed by a PhD thesis, is to address these questions using a
combination of analytical and numerical work, along the lines of Refs. [5,6]. A part of the project may be developed in collaboration with experiments on ultracold-atom systems.
[1] P. Horak, J.-Y. Courtois, and G. Grynberg, Phys. Rev. A 58, 3953 (1998).
[2] K. Viebahn, M. Sbroscia, E. Carter, Jr-Chiun Yu, and U. Schneider, Phys. Rev. Lett. 122, 110404 (2019).
[3] L. Sanchez-Palencia and L. Santos, Phys. Rev. A 72, 053607 (2005).
[4] H. Yao, H. Khouldi, L. Bresque, and L. Sanchez-Palencia, Phys. Rev. Lett. 123, 070405 (2019).
[5] G. Boeris, L. Gori, M.D. Hoogerland, A. Kumar, E. Lucioni, L. Tanzi, M. Inguscio, T. Giamarchi, C. D'Errico,
[5] G. Carleo, G. Modugno, and L. Sanchez-Palencia, Phys. Rev. A 93, 011601(R) (2016).
[6] H. Yao, D. Clement, A. Minguzzi, P. Vignolo, and L. Sanchez-Palencia, Phys. Rev. Lett. 121, 220402 (2018).

Profil recherché

master 2

Niveau de qualification requis

Bac + 4/5 et +
  • Employeur
    Institut Polytechnique de Paris
  • Secteur d’activité de la structure
    Enseignement - Formation - Recherche
  • Effectif de la structure
    De 51 à 250 salariés
  • Site internet de la structure
    https://www.ip-paris.fr
  • Type de stage ou contrat
    Stage pour lycéens et étudiants en formation initiale
  • Date prévisionnelle de démarrage
  • Durée du stage ou contrat
    Plus de 4 mois et jusqu'à 6 mois
  • Le stage est-il rémunéré ?
    Oui
  • Niveau de qualification requis

    Bac + 4/5 et +
  • Lieu du stage
    Route de Saclay,
    91120 PALAISEAU
  • Accès et transports
    https://www.ip-paris.fr/campus/plan-et-acces/