Laboratoire Charles Coulomb UMR 5221 CNRS/UM2 (L2C)

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Introduction à la Chromodynamique Quantique (QCD) à hautes températures et densités

par Christelle EVE - publié le

On propose dans ce stage une introduction aux transitions de phases à température et densité finies dans le cadre plus particulier de la chromodynamique quantique (QCD).

C’est le cadre théorique pour décrire les transitions de phases entre la ’soupe’ (plasma) de quark et gluons à haute température et densité, et les quarks et gluons confinés dans les noyaux d’atomes et autres hadrons à plus basses températures et densités. Après s’etre familiarisé avec le formalisme général de la théorie des champs à température et densité finies, le but sera d’explorer quelques applications et calculs explicites. Typiquement on abordera (de façon plus qualitative) comment les transitions de phases de (dé)confinement et de brisure/retauration de la symétrie chirale en QCD sont actuellement comprises et décrites par différentes approches complémentaires, telles que les simulations de QCD sur réseau ; les calculs perturbatifs à hautes température et densité ; ou encore des modèles effectifs à plus basse énergie.

Ensuite on étudiera plus spécifiquement les calculs en QCD des quantités thermodynamiques (pression, entropie, etc) à relativement hautes températures ou densités par la théorie des perturbations aux ordres successifs, en exhibant certains problèmes techniques connus, leurs solutions, et également quelques problèmes ouverts.

Ce sujet requiert des connaissances raisonnables en théorie quantique des champs et un certain goût pour les calculs et l’analyse mathématique.

NB Ce stage pourrait mener à une thèse, sur un sujet en prolongation de cette thématique, sous réserve d’obtention d’un financement de thèse par l’école doctorale.

Jean-Loïc Kneur


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