Les thématiques du GDR

Le GDR s'articule autour de quatre thématiques: Transport et manipulation cohérente de charge et de spin, Systèmes hybrides, matière topologique et de Dirac, Systèmes quantiques et environnement, Thermodynamique des systèmes mésoscopiques.

Transport et manipulation cohérente de charge et de spin

Il s’agit d’un axe de recherche fédérateur, à spectre large, à la base du GDR de physique quantique mésoscopique. Il représente un socle général sur lequel les autres axes peuvent se construire.

Systèmes hybrides, matière topologique et de Dirac

Cette thématique concerne les propriétés quantiques d’excitations dites « exotiques », en contraste avec les fermions massiques qui sont les excitations des liquides de Fermi tri-dimensionnels. Ces excitations exotiques peuvent provenir soit de combinaison de matériaux aux propriétés différentes (supraconducteurs, matériaux magnétiques, isolants topologiques, matériaux à fort couplage spin orbite), soit de la spécificité de la structure de bande du matériau sous-jacent. Cet axe inclut aussi les systèmes de dimensionnalité allant de 0D à 3D+1 (ou le +1 représente le temps) : les points quantiques, les nanofils, les gaz d’électrons bi-dimensionnels, les isolants topologiques, les systèmes avec forçage dépendant du temps (systèmes de Floquet).

Systèmes quantiques et environnement

Cette thématique aborde de manière générale les questions sur le couplage des systèmes quantiques, qui peuvent être des qubits ou d’autres systèmes, avec leur environnement bosonique (photons, plasmons, phonons). Du couplage faible au couplage fort, ce domaine est actuellement en pleine effervescence.

Thermodynamique des systèmes mésoscopiques

Au delà des machines thermiques à la limite quantique, l’étude des conducteurs quantiques a atteint une maturité suffisante sur les questions de transport thermique pour que l’on puisse aborder des questions de thermodynamique hors-équilibre des systèmes quantiques.