Interested in a PhD at LPTMS ?

LPTMS Internship Proposal: Searching for topological physics in dissipative Ytterbium gases

Dissipation is ubiquitous in experiments on quantum matter and it typically reduces the timescales
over which pristine quantum phenomena can be investigated or lowers the quality of the
measurements. It’s an “enemy” that has to be fought harshly and roughly. In this internship we
will change the paradigm and consider dissipation as a resource. Dissipation can induce genuine
and interesting quantum effects (see for instance Ref. 1) and we are interesting in proposing
realistic experiments that can reveal them.

We will focus on the experiments on ultracold ytterbium gases that are currently realized in
several laboratories around the world, among which those at Collège de France in Paris (see
Ref. 2). The goal of this internship is to characterize theoretically the interplay between (i) the
dissipative mechanisms that distinguish these atoms and (ii) the unavoidable presence of atomatom
interactions (Ref. 3 presents some first data obtained in Hamburg, Germany). We will
inspect whether the dissipation-induced topological properties presented in the model of
reference 4, where interactions are neglected, can be observed in Ytterbium gases, where
interactions cannot be neglected. The main investigation tool will be advanced numerical
algorithms based on matrix-product states, that allow for the study of dissipative many-body
systems (see Ref. 5 for an article where such methods have been used to characterize dissipative
topological models).

References:
1. F. Verstraete, M. W. Wolf and J. I. Cirac, Nature Physics 5, 633 (2009).
2. R Bouganne et al., New J. Phys. 19, 113006 (2017).
3. K. Sponselee et al., arXiv:1805.11853 (2018).
4. M. S. Rudner and L. S. Levitov, Phys. Rev. Lett. 102, 065703 (2009).
5. F. Iemini, D. Rossini, R. Fazio, S. Diehl and L. Mazza, Phys. Rev. B 93, 115113 (2016)

Director:
Leonardo MAZZA
leonardo.mazza@u-psud.fr
https://sites.google.com/site/leonardmaz/

pdfDissipativeYtterbium


LPTMS PhD Proposal: Algebraic area enumeration of two-dimensional closed random lattice walks

Responsable: OUVRY Stéphane + 33 (0)1 69 15 36 30

Thesis proposal :
The quantum Hofstadter problem [1] (a charge particle hopping on a square lattice coupled to a perpendicular magnetic field) is fascinating for several reasons : its spectrum is a rare example of a fractal emerging from quantum mechanics, its transport properties can shed an interesting light on the quantum Hall effect,...
The Hofstadter model happens to be related to closed random walks on a square lattice,more precisely there is a mapping between the n-th moment of the Hofstadter Hamiltonian and the generating function for the enumeration of close lattice walks of length n enclosing a given algebraic area.
Recently [2] a formula for the algebraic area enumeration has been obtained starting from the so called Kreft coefficients [3] which encode the Schrodinger equation for the Hofstadter model.
Several key observations made in [2] and on which the enumeration relies happen to be incompletely understood and not yet seated on solid mathematical grounds.
Also the final enumeration formula has a complexity which increases exponentially with n making it difficult to be used for walks with a large number of steps.

The thesis will focus on a better understanding and improving of [2] namely :
i) derive some or all of the observations in [2] which lead to the enumeration formula
ii) interpret in terms of 1d random walks characteristics (if possible) the building blocks of the enumeration formula and use this interpretation to push further
its understanding
iii) also if possible simplify and reduce the formula to make it more tractable for the algebraic aera enumeration of walks with a large number of steps Last but not the least, coming back to the Hofstadter model via the mapping discussed above,can the enumeration formula gives new insights on the Hofstadter spectrum in the irrational limit where the flux per plaquette becomes an irrational number?

Last but not the least, coming back to the Hofstadter model via the mapping discussed above, can the enumeration formula gives new insights on the Hofstadter spectrum in the irrational limit where the flux per plaquette becomes an irrational number?

[1] D.R. Hofstadter, Phys. Rev. B 14 (1976) 2239.
[2] S. Ouvry and S. Wu, arXiv: 1810.04098 « The algebraic area of closed lattice random walks »
[3] C. Kreft, « Explicit Computation of the Discriminant for the Harper Equation with Rational Flux », SFB 288 Preprint No. 89 (1993)

pdf


LPTMS Internship Proposal: Pairing and topological phases in cold atoms with long-range interaction

Correlated quantum systems in low dimensions show fascinating properties that distinguish them from their three dimensional counterparts as a consequence of the enhancement of quantum fluctuations. Interacting fermions and bosons in one-dimension (1D) can exhibit many exotic phases of matter. Although short-range interacting particles in 1D are rather well understood, much less is known for long-range interacting systems.Seminal efforts are underway in the control of artificial quantum systems to simulate arbitrary model Hamiltonians which are now barely accessible to classical computation methods. Ultra-cold dipolar or Rydberg atoms can realize Bose or Fermi gases with long-range interactions.

Internship director surnames:Leonardo MAZZA, Guillaume ROUX and Pascal SIMON
E-mails:leonardo.mazza@u-psud.fr, guillaume.roux@u-psud.fr,pascal.simon@u-psud.fr
Web page:http://lptms.u-psud.fr/and https://www.lps.u-psud.fr

Internship location:Orsay(labs will be neighbor in January)

pdfFormulaire_Proposition_Stage_These_SimonRouxMazza


LPTMS Postdoc: Postdoctoral position in (numeric) theoretical physics

Missions

Le poste est financé avec les moyens du Conseil Européen de la Recherche dans le cadre du projet LoCoMacro (Local Control of Macroscopic Properties in Isolated Many-body Quantum Systems), présenté par Maurizio FAGOTTI à la session 2018 du ERC Starting Grants. Ce projet de recherche porte sur l'étude des effets d'inhomogénéités sur les systèmes hors d'équilibre après une soi-disante trempe quantique globale. C'est-à-dire l'évolution temporelle hors-équilibre d'états avec une énergie significativement plus élévée que l'état fondamental, pour lesquelles, généralement, une description statistique devient appropriée. Une particularité de LoCoMacro est l'intérêt porté aux effets globaux d'inhomogénéités qui se trouvent seulement dans une petite partie du système. Le projet s'intéresse à la fois aux modèles exactement solubles qu'on examinera avec des méthodes analytiques, qu'aux systèmes génériques lesquelles sont plus facilement abordés avec des méthodes numériques. Le groupe de recherche sera composé de chercheurs aux capacités hétérogènes et l'échange des savoirs et découvertes sera donc un aspect clé de son activité.

Activités

Le postdoc contribuera en particulier à l'étude numérique de l'évolution temporelle des systèmes quantiques à plusieurs corps à basse dimension en présence d'inhomogénéités.

Compétences

Les candidats doivent posséder un doctorat en physique. D'autres critères essentiels à ce poste sont l'intérêt pour la dynamique hors équilibre et la maîtrise des méthodes numériques pour étudier l'évolution du temps dans les systèmes quantiques à plusieurs corps à basse dimension (en particulier les techniques de réseaux de tenseurs); le candidat idéal est un chercheur indépendant qui souhaite améliorer les méthodes existantes et éventuellement développer de nouvelles techniques pour attaquer efficacement les problèmes hors équilibre sans invariance translationnelle.
Une bonne maitrise de l'anglais parlé et écrit est requise.

Contexte de travail

Le candidat retenu travaillera sous la supervision de Dr Maurizio FAGOTTI et bénéficiera de l'environnement de recherche stimulant du Laboratoire de Physique Théorique et Modèles Statistiques (LPTMS).
Le Laboratoire (créé en 1998) est une Unité Mixte de Recherche CNRS - Université Paris-Sud et héberge une cinquantaine de chercheurs. Les thématiques sont centrées autour de la physique statistique à la fois dans ses applications au cœur de la physique mais aussi dans ses ouvertures vers d'autres disciplines.
Etant une unité de recherche commune entre le CNRS et l'Université Paris-Sud, le laboratoire a accès à des installations informatiques telles que le «mésocentre informatique» Paris-Sud et, pour les calculs à grande échelle, aux installations nationales telles que IDRIS.

Informations complémentaires

Le salaire suivra les règles standard du CNRS et dépendra de l'expérience. En plus du salaire, un généreux fond pour les voyages est prévu. Le candidat retenu devrait prendre ses fonctions au cours des premiers mois de 2019; la date précise sera fixée d'un commun accord.
Les candidatures devront obligatoirement comporter:
- un curriculum vitae et les coordonnées d'au moins deux personnes susceptibles de donner un avis motivé sur le candidat;
- une lettre concise de motivation décrivant l'intérêt du candidat pour le projet de recherche;
- une liste des publications comprenant une sélection de deux ou trois publications pour lesquelles l'importance du travail est discutée et la contribution du candidat est soulignée.
Toute candidature incomplète ne sera pas examinée.

Date limite de réception des candidatures: 30/09/2018.

All applications must transit via the CNRS portal : 

Postdoctoral researcher – (numeric) theoretical physics


LPTMS Postdoc: Postdoctoral position in (analytic) theoretical physics

Missions

Le poste est financé avec les moyens du Conseil Européen de la Recherche dans le cadre du projet LoCoMacro (Local Control of Macroscopic Properties in Isolated Many-body Quantum Systems), présenté par Maurizio FAGOTTI à la session 2018 du ERC Starting Grants. Ce projet de recherche porte sur l'étude des effets d'inhomogénéités sur les systèmes hors d'équilibre après une soi-disante trempe quantique globale. C'est-à-dire l'évolution temporelle hors-équilibre d'états avec une énergie significativement plus élévée que l'état fondamental, pour lesquelles, généralement, une description statistique devient appropriée. Une particularité de LoCoMacro est l'intérêt porté aux effets globaux d'inhomogénéités qui se trouvent seulement dans une petite partie du système. Le projet s'intéresse à la fois aux modèles exactement solubles qu'on examinera avec des méthodes analytiques, qu'aux systèmes génériques lesquelles sont plus facilement abordés avec des méthodes numériques. Le groupe de recherche sera composé de chercheurs aux capacités hétérogènes et l'échange des savoirs et découvertes sera donc un aspect clé de son activité.

Activités

Le postdoc contribuera en particulier à l'étude numérique de l'évolution temporelle des systèmes quantiques à plusieurs corps à basse dimension en présence d'inhomogénéités.

Compétences

Les candidats doivent posséder un doctorat en physique. D'autres critères essentiels à ce poste sont l'intérêt pour la dynamique hors équilibre et la maîtrise des méthodes numériques pour étudier l'évolution du temps dans les systèmes quantiques à plusieurs corps à basse dimension (en particulier les techniques de réseaux de tenseurs); le candidat idéal est un chercheur indépendant qui souhaite améliorer les méthodes existantes et éventuellement développer de nouvelles techniques pour attaquer efficacement les problèmes hors équilibre sans invariance translationnelle.
Une bonne maitrise de l'anglais parlé et écrit est requise.

Contexte de travail

Le candidat retenu travaillera sous la supervision de Dr Maurizio FAGOTTI et bénéficiera de l'environnement de recherche stimulant du Laboratoire de Physique Théorique et Modèles Statistiques (LPTMS).
Le Laboratoire (créé en 1998) est une Unité Mixte de Recherche CNRS - Université Paris-Sud et héberge une cinquantaine de chercheurs. Les thématiques sont centrées autour de la physique statistique à la fois dans ses applications au cœur de la physique mais aussi dans ses ouvertures vers d'autres disciplines.
Etant une unité de recherche commune entre le CNRS et l'Université Paris-Sud, le laboratoire a accès à des installations informatiques telles que le «mésocentre informatique» Paris-Sud et, pour les calculs à grande échelle, aux installations nationales telles que IDRIS.

Informations complémentaires

Le salaire suivra les règles standard du CNRS et dépendra de l'expérience. En plus du salaire, un généreux fond pour les voyages est prévu. Le candidat retenu devrait prendre ses fonctions au cours des premiers mois de 2019; la date précise sera fixée d'un commun accord.
Les candidatures devront obligatoirement comporter:
- un curriculum vitae et les coordonnées d'au moins deux personnes susceptibles de donner un avis motivé sur le candidat;
- une lettre concise de motivation décrivant l'intérêt du candidat pour le projet de recherche;
- une liste des publications comprenant une sélection de deux ou trois publications pour lesquelles l'importance du travail est discutée et la contribution du candidat est soulignée.
Toute candidature incomplète ne sera pas examinée.

Date limite de réception des candidatures: 30/09/2018.

All applications must transit via the CNRS portal : 

Postdoctoral researcher – (analytic) theoretical physics


LPTMS Postdoc: Postdoctoral Position in Statistical Physics at LPTMS (University Paris-Sud-Orsay) and at LPT-ENS (Ecole Normale Supérieure, Paris).

Applications are invited for a postdoctoral fellowship in statistical physics,disordered systems, random matrices, non-equilibrium quantum or classical physics.

This fellowship is for two years. Starting date is flexible and could be anytime between October 2018 and October 2019. The selected candidate is expected to spend one year at the Laboratoire de Physique Théorique et Modèles Statistiques (LPTMS-Orsay), and one year at the Laboratoire de Physique Théorique (LPTENS).

This fellowship is funded by the Agence Nationale de la Recherche and is associated to a project entitled "random matrices meet trapped fermions", a collaboration involving S. Majumdar, G. Schehr (LPTMS-Orsay), D. Dean (LOMA-Bordeaux) and P. Le Doussal (LPTENS),in which the selected candidate will participate. The main subject of interest is the statics and non-equilibrium dynamics of cold fermions in traps for which we aim to develop new theoretical tools and explore connections to other problems such as random matrix theory, growth processes, extreme value statistics, interacting Brownian walkers, integrable and disordered systems. Emphasis is given in comparison between analytical methods, numerical methods, and experiments and the candidate will have the opportunity to develop each of these facets.

The candidate will benefit from the very stimulating research environment of the Physics Department at ENS, and of the LPTMS-Orsay.

Applications including a CV, a list of publications, a description of past research, a statement on future research interests, should be sent to Grégory Schehr by email at the address gregory.schehr@lptms.u-psud.fr. Applicants should also arrange for three letters of recommendation to be sent to the same address. The applications will be reviewed as they are received.

For more information contact either Grégory Schehr (gregory.schehr@lptms.u-psud.fr.), Satya Majumdar (satya.majumdar@u-psud.fr), David Dean (dean@u-bordeaux.fr), Pierre Le Doussal (ledou@lpt.ens.fr).


LPTMS Postdoc: Postdoctoral position in low-dimensional quantum systems (theory), 2 years funded

The position is funded as a part of an Austrian-French research collaboration aimed at exploring, in a joint experimental and theoretical effort, the dynamics of impurities inside quantum wires of ultracold atoms. Dr. Mikhail Zvonarev and Prof. H.C. Naegerl coordinate the project on the French and Austrian sides, respectively. The successful applicant will work at the Laboratory of Theoretical Physics and Statistical Models (LPTMS), Orsay, France. A solid background of the applicant in theoretical quantum condensed matter physics is necessary, an experience in the analytical/numerical approaches to low dimensional systems is desirable.

 

Application should be prepared as a single PDF file containing

  • Letter of motivation (max. half a page)

  • CV + List of publications

  • Contact details of at least two possible referees

     

It should be sent by e-mail to mikhail.zvonarev@gmail.com,

subject line Postdoc_Your Family Name

There is no deadline for the application, the search will continue until the position is filled.