Adam Rançon

Je suis théoricien en physique de la matière condensée, travaillant en étroite collaboration avec des expériences sur les atomes froids. Mon travail porte sur l'exploration des propriétés fondamentales de la matière quantique, telles que la thermodynamique des gaz ultra-froids en basses dimensions, les systèmes quantiques hors équilibre et des aspects fondamentaux de la théorie quantique des champs. Pour cela, j'utilise diverses méthodes, allant des simulations numériques à la théorie des champs, avec un accent particulier sur le groupe de renormalisation fonctionnel. Cette méthode puissante permet d'approcher les phases de matière fortement corrélées et les transitions de phase de second ordre, ainsi que les systèmes en basses dimensions​.

Depuis mon arrivée à Lille en 2016, je collabore avec l'équipe de Radu Chicireanu pour étudier des systèmes quantiques drivés périodiquement, tels que le Quantum Kicked Rotor (QKR). Ce modèle présente une connexion fascinante avec les systèmes désordonnés, et l'interaction entre le driving, les interactions et le désordre est un problème captivant pour un théoricien. En utilisant ce modèle, nous avons étudié expérimentalement la transition d'Anderson en 4 dimensions (4D), grâce à des dimensions synthétiques générées par une modulation des kicks. Nous avons analysé les propriétés critiques ainsi que la fonction d'échelle universelle décrivant la dynamique proche de cette transition, qui a offert des perspectives nouvelles sur ce phénomène clé de la localisation quantique. 

En outre, mes travaux incluent l'analyse des fluctuations quantiques à proximité des points critiques thermiques, en révélant des singularités dynamiques importantes. Je me suis également intéressé aux gaz de Bose en 2D, un exemple paradigmatique de système à fortes fluctuations quantiques et thermiques. Ces gaz, en raison des fluctuations de phase marquées et de la présence de défauts topologiques (vortex), posent un défi théorique unique. J'ai pas particulier étudié le contact de Tan, une quantité reliant  les corrélations à courte portée entre atomes et la thermodynamique des gaz ultra-froids. Grâce au groupe de renormalisation fonctionnel, j'ai pu décrire avec précision le comportement du contact à différentes températures, notamment dans le régime de transition superfluide (transition de Kosterlitz-Thouless). Cette approche a permis d'obtenir une concordance remarquable avec les résultats expérimentaux, soulignant l'efficacité de cette méthode pour capturer les propriétés de ces systèmes fortements corrélés.

Récemment, mes recherches se sont également concentrées sur les distributions de probabilité universelles près des points critiques de transitions de phase du second ordre. Nous avons démontré que, près du point critique, les distributions du paramètre d'ordre sont fortement non-gaussiennes, indiquant une violation du théorème central limite standard. Grâce au groupe de renormalisation fonctionnel, nous avons pu décrire précisément ces distributions universelles pour des systèmes corrélés, généralisant ainsi des résultats statistiques classiques à des systèmes à fortes corrélations​.

Mes recherches s'étendent également à d'autres sujets, tels que la dynamique hors équilibre des systèmes quantiques (quench quantique dans les superfluides bosoniques et fermioniques), la dissipation, l'équilibration des systèmes quantiques, l'effet Casimir, les supraconducteurs à haute Tc, et l'inférence statistique.