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- | ===Contributions | + | ===Contributions |
**Yann Mambrini, Physique des Particules, Matière noire** | **Yann Mambrini, Physique des Particules, Matière noire** | ||
- | On 24 Jan 2023, at 00: | + | 24 Jan 2023, at 00: |
- | //Voici un très léger texte, dis moi si tu voudrais que je developpe un point en paticulier | ||
- | // | ||
De la récente découverte des ondes gravitationnelles, | De la récente découverte des ondes gravitationnelles, | ||
Alors que le continent américain se concentre sur une recherche au de la du modèle standard dans le domaine des neutrino, l’Europe et l’Asie mise sur les grands instruments. Il est donc fondamentale que la physique théorique, au sein de l’INP, soit en mesure d’analyser les futures données dans le cadre d’une théorie quantique de la gravitation, | Alors que le continent américain se concentre sur une recherche au de la du modèle standard dans le domaine des neutrino, l’Europe et l’Asie mise sur les grands instruments. Il est donc fondamentale que la physique théorique, au sein de l’INP, soit en mesure d’analyser les futures données dans le cadre d’une théorie quantique de la gravitation, | ||
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Ainsi, la théorie des cordes (entendue au sens large) a de multiples applications qui vont bien au delà d’une description unifiée des interactions élémentaires, | Ainsi, la théorie des cordes (entendue au sens large) a de multiples applications qui vont bien au delà d’une description unifiée des interactions élémentaires, | ||
- | **Luc Blanchet (Ondes gravitationnelle), | + | **Luc Blanchet (Ondes gravitationnelle), |
Determination of wave forms from binary systems in GR: | Determination of wave forms from binary systems in GR: | ||
- Developments to higher PN for compact binaries, with spins and tidal effects, all needed for future detectors especially LISA. Computation of both conservative equations of motion plus effects of gravitational radiation reaction. Computation of waveforms (modes, especially the dominant quadrupole mode 22) and flux balance equations for secular evolution of the binary. | - Developments to higher PN for compact binaries, with spins and tidal effects, all needed for future detectors especially LISA. Computation of both conservative equations of motion plus effects of gravitational radiation reaction. Computation of waveforms (modes, especially the dominant quadrupole mode 22) and flux balance equations for secular evolution of the binary. | ||
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- | - Effective Field theory techniques, amplitudes. These, together with ``classical'' | + | - Effective Field theory techniques, amplitudes. These, together with //classical// PN approach, will probably develop together. |
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- Numerical relativity. Tremendous progress over the last decades. A field which could be more developed in France. Connection with the community working of neutron star equations of state. | - Numerical relativity. Tremendous progress over the last decades. A field which could be more developed in France. Connection with the community working of neutron star equations of state. | ||
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the heavy-ion and QCD communities as well as the involvement of | the heavy-ion and QCD communities as well as the involvement of | ||
researchers with knowledge on both sides. | researchers with knowledge on both sides. | ||
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+ | **Calculs sur réseau, Laurent Lellouch, 14/ | ||
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+ | === Calculs sur réseau === | ||
+ | QCD et théories des champs sur réseau | ||
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+ | Le développement de méthodes de calcul pour l' | ||
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+ | Dans ce qui suit sont d’abord présentés les principaux défis auxquels la QCD sur réseau est confrontée dans l’étude de question fondamentales en physique des particules, en cosmologie et en astrophysique: | ||
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+ | *) La recherche indirecte de nouvelle physique fondamentale à l’aide de la physique des saveurs de quarks ou de mesures de précision, telles celles du moment magnétique anomal du muon ou d’observables électrofaibles, | ||
+ | |||
+ | *) La détermination de paramètres fondamentaux telles la constante de couplage forte ou la masse des quarks. Cela permet des tests de précision de la nature standard ou non du Higgs. Ici, les précisions atteintes actuellement sont suffisantes pour le programme du LHC de la prochaine décennie. | ||
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+ | *) La structure longitudinale en quarks et gluons (les partons) en diffusion profondément inélastique sur des hadrons tels le proton ou le neutron (fonction de distribution de partons ou PDFs). Celle-ci sont nécessaires pour interpréter les mesures faites auprès du LHC et d’expériences sur les neutrinos énergétiques, | ||
+ | |||
+ | *) La recherche de violations de symétries fondamentales ou la recherche de physique au delà du SM se fait communément avec des nucléons ou des noyaux atomiques dans des expériences de relativement basse énergie. Cela va de la recherche directe de la matière sombre de l’univers à la désintégration double beta sans neutrinos, signe que les neutrinos ont une composante de Majorana. Ici, la QCD sur réseau est nécessaire pour faire le lien entre les théories de nouvelle physique fondamentale et les mesures expérimentales, | ||
+ | |||
+ | *) La QCD sur réseau est également un outil important pour explorer la dynamique des quarks et gluon à température et à densité finie, telle qu’elle intervient dans l’univers primordial, dans les collisions d’ions lourds ou dans le cœur très dense des étoiles à neutron. Ici, alors que des densités faibles peuvent être étudiées avec les méthodes actuelles, les densités élevées, telles que celles dans le cœur des étoiles à neutron, restent inaccessibles à cause d’un « sign problem ». De nouvelles idées sont donc nécessaires. L’une d’entre elle pourrait être d’avoir recours aux ordinateurs quantiques quand ceux-ci, et notre compréhension de comment les utiliser pour simuler les théories quantiques des champs, auront atteint une maturité qui leur permettra de traiter la QCD en 3+1 dimensions (voir ci-dessous). | ||
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+ | *) Bien que le secteur électrofaible du SM soit chiral, nous ne savons toujours par régulariser ces théorie d’une façon qui permettrait de les étudier non perturbativement. Ici de nouvelle idées théoriques sont nécessaires. | ||
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+ | Au delà de la QCD, la théorie des champs sur réseau est confrontée à d’autres défis, dans les applications suivantes: | ||
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+ | *) Théories des champs conformes (CFT): la QFT sur réseau peut, en principe, être utilisée pour étudier des théories de jauge avec un contenu en matière qui les rendraient conformes ou presque conformes à basse énergie. De telles théories pourraient apporter une explication plus fondamentale au mécanisme de Higgs et dans lesquelles le Higgs serait une un pseudo-dilaton ou un pseudo boson de Goldstone composite. L’étude de ces théories permet également des comparaisons avec l’approche du « conformal bootstrap ». | ||
+ | |||
+ | *) Matière sombre composite: ici le secteur sombre est décrit par une théorie de jauge qui ressemble à la QCD. Les méthodes de QCD sur réseau peuvent donc être utilisées pour étudier les masses des particules composites de cette théorie, sa thermodynamique et les interactions entre ces particules composites, apportant les informations nécessaires pour décider si la théorie étudiée reproduit les observations. | ||
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+ | *) Supersymétrie et AdS/CFT: bien qu’il soit difficile d’implémenter des supersymétries de degré élevé sur un espace-temps discret, de nouvelles idées ont été proposées récemment. Celles-ci restent en grande partie à explorer et pourrait apporter des informations importantes sur la relation entre CFT et gravitation classique sur un espace-temps AdS à 5 dimensions. | ||
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+ | Pour les deux premiers sujets, un des défis est le nombre de différentes théories possibles. En effet, avec les techniques d’aujourd’hui, | ||
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+ | Liens avec l’apprentissage automatique | ||
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+ | Un des grands défis de la théorie quantique des champs sur réseaux sont les ressources de calcul très importantes qu’elles demandent, notamment lorsque la taille de maille est réduite pour prendre la limite du continu nécessaire. Ici, le développement de nouvelles méthodes d’apprentissage automatique génératives, | ||
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+ | Théories des champs sur réseau et informatique quantique | ||
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+ | L' | ||
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is a highly challenging open question, but first steps towards understanding celestial holography for | is a highly challenging open question, but first steps towards understanding celestial holography for | ||
non-trivial backgrounds including black holes are already underway. | non-trivial backgrounds including black holes are already underway. | ||
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+ | **Blaise | ||
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+ | La dualité entre la théorie de jauge supersymmétrique N=4 super Yang Mills et la théorie des cordes de type IIB, établie en 1997 et 1998 par une série d’articles de Maldacena, Witten et Gubser-Klebanov-Polyakov, | ||
+ | |||
+ | Une direction plus spéculative concerne l’application de ces idées aux systèmes de Matière Condensée fortement corrélés, dont la phase métallique étrange des supraconducteurs à haute température critique (HTCs) constitue un exemple typique. Ces matériaux, découverts dans les années 80, présentent des propriétés électroniques (transport, spectroscopie) qui diffèrent radicalement de la théorie du liquide de Fermi et de la théorie BCS de la supraconductivité. Aujourd’hui encore, il n’existe pas de consensus théorique (voire expérimental) à leur sujet, ce qui ouvre la voie à l’application d’approches moins conventionnelles, | ||
+ | |||
+ | Les méthodes holographiques présentent de multiples avantages : | ||
+ | - Elles sont formulées directement en signature Lorentzienne, | ||
+ | - Elles évitent le problème de signes liés aux fermions à densité non-nulle (qui se posent d’ailleurs également en QCD sur réseau). | ||
+ | - Les équations d’Einstein peuvent être résolues numériquement, | ||
+ | - Les phénomènes dissipatifs sont incorporés de manière cohérente via les conditions au bord des champs de la théorie à l’horizon du trou noir (contrairement à ce qui se fait souvent en Matière Condensée faute de mieux, par exemple les extensions dissipatives des équations de Gross-Pitaevski). | ||
+ | - On peut construire explicitement le flot du groupe de renormalisation, | ||
+ | |||
+ | Elles ont toutefois des inconvénients : | ||
+ | - La dualité implique de prendre la limite où le rang du groupe de jauge tend vers l’infini. Ceci peut induire des artefacts, et les corrections à cette limite sont assez mal comprises (c’est un problème difficile). A noter néanmoins que les limites de grand nombre de saveurs/ | ||
+ | - Microscopiquement, | ||
+ | |||
+ | Voici quelques directions de recherche prometteuses à plus moins moyen terme : | ||
+ | - Construire explicitement les actions effectives quantiques décrivant les états holographiques aux basses températures, | ||
+ | - Les méthodes holographiques permettent de construire explicitement des systèmes où les translations d’espaces sont brisées explicitement par le désordre ou par interaction de type umklapp. Ceci implique un effort numérique important pour construire les solutions gravitationnelles correspondantes, | ||
+ | - L’incorporation des fermions dans la théorie gravitationnelle reste une frontière active. La majeure partie des travaux d’origine à la fin des années 2000 et au début des années 2010 reposent sur la limite sonde, où les fermions ne couplent pas à la métrique. Des travaux ont suivi incorporant ce couplage mais dans une limite semi-classique. Traiter les fermions dans le régime quantique, ce qui suppose de résoudre l’équation de Dirac quantique couplée à la gravitation, | ||
+ | |||
+ | ** Jean-Yves Ollitrault, 13/03/2023, Phys hydropique, QGP** | ||
+ | |||
+ | Physique hadronique : | ||
+ | |||
+ | Le collisionneur électron-ion en projet aux USA ouvre de nombreuses | ||
+ | perspectives, | ||
+ | https:// | ||
+ | Avec des faisceaux de protons, il permettra d' | ||
+ | de la structure du nucléon, en mesurant par exemple la distribution | ||
+ | d' | ||
+ | Avec des faisceaux de noyaux, on pourra pour la première fois isoler les | ||
+ | collisions dites " | ||
+ | perturbé. Elles donnent un accès direct au contenu en gluons des noyaux | ||
+ | et devraient permettre de mettre en évidence le phénomène de saturation, | ||
+ | qui se produit lorsque le nombre d' | ||
+ | grand. | ||
+ | |||
+ | Dans un autre registre, la mise en évidence récente de hadrons exotiques | ||
+ | a suscité un regain d' | ||
+ | tétraquarks ont été découverts au LHC depuis 2020, dont les propriétés | ||
+ | peuvent être étudiées par plusieurs approches théoriques complémentaires | ||
+ | (règles de somme de QCD, calculs sur réseau) et qui enrichissent notre | ||
+ | connaissance de l' | ||
+ | |||
+ | Matière nucléaire: | ||
+ | |||
+ | On connait depuis longtemps les relations entre physique nucléaire et | ||
+ | astrophysique. L' | ||
+ | indispensable pour la modélisation des étoiles à neutrons, et les | ||
+ | propriétés de noyaux très instables, dits exotiques, sont essentielles | ||
+ | pour comprendre la synthèse des éléments lourds dans l' | ||
+ | des supernovae. Ces vieux problèmes vont connaître un essor nouveau. | ||
+ | D'une part, la détection des ondes gravitationnelles émises lors de la | ||
+ | fusion d' | ||
+ | l' | ||
+ | de nouveaux accélérateurs délivrant des faisceaux d'ions radioactifs | ||
+ | voient le jour à travers le monde (NICA en Russie, FAIR en Allemagne, | ||
+ | SPIRAL2 en France, RIKEN au Japon) qui renouvelleront notre connaissance | ||
+ | des noyaux exotiques. | ||
+ | |||
+ | Les collisions noyau-noyau à très haute énergie aux collisionneurs RHIC | ||
+ | et LHC ont été réalisées pour étudier le régime de plus haute densité, | ||
+ | où les nucléons sont dissociés en leurs constituants élémentaires, | ||
+ | quarks et gluons. Ces collisions posent des problèmes théoriques | ||
+ | fondamentaux inédits. Il s'agit par exemple de comprendre comment | ||
+ | s' | ||
+ | termes de quasi-particules. C'est un problème ancien, mais qui n'est pas | ||
+ | résolu, et sur lequel des progrès continuent d' | ||
+ | s' | ||
+ | des champs. | ||
+ | |||
+ | Un développement nouveau, et inattendu, est que ces collisions à très | ||
+ | haute énergie nous renseignent sur la structure du noyau atomique, par | ||
+ | exemple sa déformation, | ||
+ | traditionnelles de basse énergie. Il s'agit d'un sujet jeune (voir par | ||
+ | exemple | ||
+ | https:// | ||
+ | sur lequel les progrès sont rapides. Si les études se limitent pour | ||
+ | l' | ||
+ | d' | ||
+ | questions plus fondamentales. La phénoménologie de ces collisions | ||
+ | pourrait par exemple contraindre les paramètres des théories effectives | ||
+ | de l' | ||
+ | moderne aux problèmes de structure nucléaire. | ||
+ | |||
+ | Comprendre les propriétés des noyaux suppose d'une part de connaître | ||
+ | l' | ||
+ | corps avec ces interactions. Pour cette résolution, | ||
+ | quantiques pourraient apporter des progrès décisifs, comme le montrent | ||
+ | déjà des études préliminaires https:// | ||
+ | |||
+ | ** Benjamin, Fuks,HEP Monte-Carlos, | ||
+ | |||
+ | Les dernière décennies ont vu d’énormes progrès dans le développement d’outils de simulation Monte Carlo pour la physique aux collisionneurs. Cependant, un grand chemin reste encore à parcourir afin de pouvoir simuler de façon systématique tous les processus pertinents pour le LHC et les collisionneurs futurs. Par exemple, les calculs sous-dominants en QCD ne peuvent toujours pas être combinés de façon systématique avec les algorithmes de cascades partoniques nécessaires à la description de l’environnement d’un collisionneur hadronique, et de nombreux processus importants restent trop compliqués pour les performances des ordinateurs actuels. Une solution à ce problème demande le développement de méthodes d’évaluation des éléments de matrice plus efficace, une intégration sur l' | ||
+ | |||
+ | ** Tomagraphie partonique, Samuel Wallon** 30/03/2023 | ||
+ | |||
+ | Le développement de schémas de factorisation avancés, en utilisant les concepts de distributions de partons dépendantes du moment transverse 3D (TMD) et de distributions de partons généralisées 3D (position transverse 2D + moment longitudinal 1D) (GPD), et plus généralement de distribution de Wigner, est un enjeu essentiel pour accéder à une tomographie partonique en position, impulsion et spin des hadrons. Ceci concerne un grand nombre d' | ||
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+ | ** Future of Loops, Dima Chicherin** 30/03/2023 | ||
+ | voir {{ : | ||
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+ | ** QCD sur réseau, B. Blossier ** 14/04/2023 | ||
+ | |||
+ | es simulations numériques de QCD sur réseau sont effectuées pour prendre en compte les effets de l’interaction forte dans son régime non perturbatif en s’appuyant sur les premiers principes de la théorie quantique des champs. Les équipes concernées devront poursuivre l’activité menée pour réduire l’incertitude théorique sur les éléments de matrice hadroniques qui paramètrent des processus intéressants en phénoménologie, | ||
+ | L’arrivée dans le paysage international des machines « Exascale », | ||
+ | |||
+ | ** S-matrix et Méthodes non perturbative, | ||
+ | |||
+ | Le bootstrap de la matrice-S des années 60 est une remarquable combinaison d' | ||
+ | Les méthodes que j' | ||
+ | Les applications sont très nombreuses, car on ne sait presque rien de la vraie structure non-perturbative des matrices-S en dimensions plus haute que 2. On pourra à court terme construire l' | ||
+ | |||
+ | ** Autres échanges qui ont fait partie de la synthèse ** | ||
+ | * **Contactés par Fawzi ou Pierre** | ||
+ | * Piotr Tourkine (S-matrix), | ||
+ | * Entretien Grégory Moreau, 30/01. | ||
+ | * Cédric Delaunay (Visio, | ||
+ | ] | ||
+ | * **Danièle a contacté les suivants le 3/2/23:** | ||
+ | * Chiara Caprini, lien OG -> feedback reçu | ||
+ | * E.Kiritsis (ADS-CFT etc) -> feedback reçu | ||
+ | * F.Nitti -> feedback reçu | ||
+ | * C.Charmousis | ||
+ | * E.Babichev -> feedback reçu | ||
+ | * C.Deffayet -> feedback reçu | ||
+ | * L.Bernard -> feedback reçu | ||
+ | * N.Tamanini -> feedback reçu | ||
+ | * K.Noui -> feedback reçu | ||
+ | * P.Peter-> | ||
+ | * D.Langlois -> feedback reçu | ||
+ | * E.Gourgoulhon -> feedback reçu | ||
+ | * J.Novak | ||
+ | * A.Le Tiec -> feedback reçu | ||
+ | * E.Chassande-Mottin -> feedback reçu | ||
+ | |||
+ | * Danièle a envoyé un mail à tous les membres du GDR OG le 3/2/23 en leur invitant de regarder le wiki et faire des commentaires sur la partie OG, en envoyant un mail à l' | ||
+ | * **Julien a contacté: | ||
+ | * J. Lavalle (1.02) -> feedback reçu et inclus | ||
+ | * P. Serpico (1.02) -> feedback reçu et inclus | ||
+ | * J. Martin (1.02) -> feedback reçu et inclus | ||
+ | * V. Vennin (1.02) -> feedback reçu et inclus | ||
+ | * F. Vernizzi (1.02) -> feedback reçu et inclus | ||
+ | * V. Poulin (1.02) -> feedback reçu et inclus | ||
+ | * M. Cirelli (1.02) -> feedback reçu et inclus | ||
+ | * M. Lemoine (5.02) -> feedback reçu et inclus | ||
+ | * S. Renaud-Petel (5.02) -> satisfait avec texte | ||
+ | * C. Pitrou (5.02) -> feedback reçu et inclus | ||
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invitations_contributionsdemandes.1678042872.txt.gz · Last modified: 2023/03/05 20:01 by pierre.vanhove