PHYS-714: Introduction to field theory of driven-dissipative systems

Résumé

This course introduces modern field-theoretical approaches to non-equilibrium systems. Through practical examples from quantum gases/optics, we construct the Keldysh formalism and explore the connections to classical stochastic field theory, hydrodynamics, and the dynamics of phase transitions.

Source officielle

https://edu.epfl.ch/coursebook/fr/introduction-to-field-theory-of-driven-dissipative-systems-PHYS-714

Page Moodle

http://go.epfl.ch/PHYS-714

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Mécanique quantique

La mécanique quantique est la branche de la physique théorique qui a succédé à la théorie des quanta et à la mécanique ondulatoire pour étudier et décrire les phénomènes fondamentaux à l'œuvre dans les systèmes physiques, plus particulièrement à l'échelle atomique et subatomique. Elle fut développée dans les années 1920 par une dizaine de physiciens européens, pour résoudre des problèmes que la physique classique échouait à expliquer, comme le rayonnement du corps noir, l'effet photo-électrique, ou l'existence des raies spectrales.

Thermodynamique hors équilibre

La thermodynamique hors équilibre est le domaine de recherche étudiant les phénomènes de relaxation et de transport au voisinage de l'équilibre thermodynamique. Il s'agit là de phénomènes dissipatifs donc irréversibles, liés à une augmentation de l'entropie. Les méthodes présentées ici relèvent de la thermodynamique proprement dite, qui permet de donner les lois caractérisant un phénomène.

Théorie quantique des champs

vignette|296x296px|Ce diagramme de Feynman représente l'annihilation d'un électron et d'un positron, qui produit un photon (représenté par une ligne ondulée bleue). Ce photon se décompose en une paire quark-antiquark, puis l'antiquark émet un gluon (représenté par la courbe verte). Ce type de diagramme permet à la fois de représenter approximativement les processus physiques mais également de calculer précisément leurs propriétés, comme la section efficace de collision.

Thermodynamique

La thermodynamique est la branche de la physique qui traite de la dépendance des propriétés physiques des corps à la température, des phénomènes où interviennent des échanges thermiques, et des transformations de l'énergie entre différentes formes. La thermodynamique peut être abordée selon deux approches différentes et complémentaires : phénoménologique et statistique. La thermodynamique phénoménologique ou classique a été l'objet de nombreuses avancées dès le .

Thermal quantum field theory

In theoretical physics, thermal quantum field theory (thermal field theory for short) or finite temperature field theory is a set of methods to calculate expectation values of physical observables of a quantum field theory at finite temperature. In the Matsubara formalism, the basic idea (due to Felix Bloch) is that the expectation values of operators in a canonical ensemble may be written as expectation values in ordinary quantum field theory where the configuration is evolved by an imaginary time .