Turbulence stochastique et superfluidité dans un fluide quantique de lumière (H/F)

Sujet de thèse :
La première partie de ce projet de thèse de doctorat aborde une question fondamentale : comment la turbulence bidimensionnelle émerge-t-elle en fonction du désordre dans un fluide quantique de lumière ? En utilisant des excitations optiques pour imposer à la fois une périodicité spatiale contrôlée et des paysages de désordre ajustables, notre système expérimental peut être conduit à travers des régimes allant de la dynamique linéaire des ondes à des états solitoniques, jusqu’à une turbulence pleinement développée. En faisant varier de manière systématique un désordre imposé extérieurement (son amplitude et ses propriétés de corrélation), nous étudierons comment les inhomogénéités spatiales initient, modèlent ou suppriment l’apparition du comportement turbulent et la prolifération de vortex. L’imagerie ultrarapide par différence de fréquence, développée ces dernières années dans le groupe, fournira un accès direct aux distributions de vortex et aux corrélations spatiales à travers ces différents régimes.

La seconde partie du projet cherche à déterminer si des forces peuvent émerger dans un fluide quantique de lumière, une question qui reste non triviale compte tenu de l’absence de viscosité dans les superfluides. Pour y répondre, nous proposons d’étudier comment un superfluide de polaritons interagit avec un potentiel répulsif contrôlé, et si une telle interaction peut conduire à un transfert de quantité de mouvement mesurable. En particulier, nous explorerons la possibilité que la nucléation de vortex constitue le mécanisme microscopique par lequel apparaissent des forces effectives quantifiées de portée finie. En suivant la transition entre un écoulement sans frottement et un échange de quantité de mouvement induit par la turbulence, nous viserons à clarifier l’origine physique des forces dans les superfluides quantiques forcés et dissipatifs.

Profil recherché:
- Curiosité, enthousiasme et envie de travailler dans un laboratoire expérimental
- Formation en mécanique quantique
- Notions de physique de l'état solide

Site web du groupe : https://photonlattices.eu/
Contexte :
Le projet de thèse sera réalisé dans une équipe internationale dirigée par deux chercheurs CNRS dans laquelle il y a une forte dynamique avec plusieurs doctorants et stagiaires de master 2.

Le laboratoire est parfaitement équipé (laser, détecteurs et système de contrôles) afin de répondre aux objectifs de la thèse.