Aspects dynamiques des courants autour de la transition quantique-classique

par Mathieu Planat

Thèse de doctorat en Physique théorique

Sous la direction de Janos Polonyi.

Soutenue en 2011

à Strasbourg .


  • Résumé

    Cette thèse s'inscrit dans la problématique de la transition quantique-classique et, plus particulièrement, dans le cadre de la construction de l'électromagnétisme classique à partir de l'électrodynamique quantique sous-jacente en faisant appel à la théorie de la décohérence. Pour cela, il est nécessaire d'utiliser un cadre théorique permettant de définir des observables sur des états mixtes afin de rendre compte de l'intervention d'un environnement. Les observables et les phénomènes sont décrits ici au moyen de fonctions de Green. La valeur moyenne du champ électromagnétique et celle de courants de charges ont été introduites pour des résolutions d'espace-temps appartenant au domaine quantique. Ces moyennes sont définies à partir de conditions initiales: les équations du mouvement retardées leur correspondant ont été obtenues par application du principe variationnel à l'ordre d'une boucle. En outre, ces relations font intervenir la polarisabilité d'un environnement constitué de charges dont l'étude a été menée dans le vide ainsi qu'à température et densité finies. Enfin, la décohérence du champ électromagnétique a pu être établie par le calcul perturbatif de la matrice densité réduite de cette observable. Pour une résolution microscopique, les chemins consistants correspondent à ceux dont les modes définissent des excitations collectives de faible temps de vie: c'est le signal d'un régime fortement dissipatif nécessaire à l'établissement d'une limite classique au sens de la décohérence.

  • Titre traduit

    Dynamical aspects of currents around quantum to classical crossover


  • Résumé

    This thesis is about the quantum to classical crossover. More specifically, this work is motivated by the derivation of classical electromagnetism from the underlying quantum electrodynamics using the theory of decoherence. To achieve this goal, the use of a framework allowing mixed states for observables is needed in order to take into account the effects of an environment. Observables and phenomena are described here by means of Green's functions. Expectation values of the electromagnetic field and of the electric currents are introduced at space-time resolution which belongs to the quantum domain. These quantities are defined by initial values: they obey retarded equations of motion which can be derived from an action principle and which are obtained at one-loop order. These relations bring in the polarizability of an environment of charges which is studied in vaccuo as well as at finite temperature and density. Finally, decoherence of the electromagnetic field is established by a perturbative calculation of the reduced density matrix for this field. At the microscopic scale, consistency depends on histories which define short life-time collective excitations: this is the mark of a strongly dissipative situation which is necessary if one wants to establish a classical regime within the framework of decoherence.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (VIII-171 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 169-171

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service des bibliothèques. Bibliothèque L'Alinéa.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2011;1084
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