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Research talks;Partial Differential Equations;Mathematical Physics

Anyons are by definition particles with quantum statistics different from those of bosons and fermions. They can occur only in low dimensions, 2D being the most relevant case for this talk. They have hitherto remained hypothetical, but there is good theoretical evidence that certain quasi-particles occuring in quantum Hall physics should behave as anyons.

I shall consider the case of tracer particles immersed in a so-called Laughlin liquid. I will argue that, under certain circumstances, these become anyons. This is made manifest by the emergence of a particular effective Hamiltonian for their motion. The latter is notoriously hard to solve even in simple cases, and well-controled simplifications are highly desirable. I will discuss a possible mean-field approximation, leading to a one-particle energy functional with self-consistent magnetic field.
Anyons are by definition particles with quantum statistics different from those of bosons and fermions. They can occur only in low dimensions, 2D being the most relevant case for this talk. They have hitherto remained hypothetical, but there is good theoretical evidence that certain quasi-particles occuring in quantum Hall physics should behave as anyons.

I shall consider the case of tracer particles immersed in a so-called Laughlin liquid. I ...

82B10 ; 81S05 ; 35P15 ; 35Q40 ; 35Q55 ; 81V70

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Research school

The 1983 discovery of the fractional quantum Hall effect marks a milestone in condensed matter physics: systems of “ordinary particles at ordinary energies” displayed highly exotic effects, most notably fractional quantum numbers. It was later recognized that this was due to emergent quasi-particles carrying a fraction of the charge of an electron. It was also conjectured that these quasi-particles had fractional statistics, i.e. a behavior interpolating between that of bosons and fermions, the only two types of fundamental particles.
These lectures will be an introduction to the basic physics of the fractional quantum Hall effect, with an emphasis on the challenges to rigorous many-body quantum mechanics emerging thereof. Some progress has been made on some of these, but lots remains to be done, and open problems will be mentioned.

After the lectures a few references regarding the spectrum of the magnetic Schrödinger operator were suggested to me.
See the bibiography below.

Thanks to Alix Deleporte, Frédéric Faure, Stéphane Nonnenmacher and others for discussions relative to the magnetic Weyl law.
The 1983 discovery of the fractional quantum Hall effect marks a milestone in condensed matter physics: systems of “ordinary particles at ordinary energies” displayed highly exotic effects, most notably fractional quantum numbers. It was later recognized that this was due to emergent quasi-particles carrying a fraction of the charge of an electron. It was also conjectured that these quasi-particles had fractional statistics, i.e. a behavior ...

81Sxx ; 81V70

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Research talks

We present a mathematically rigorous justification of the Local Density Approximation in density functional theory. We provide a quantitative estimate on the difference between the grand-canonical Levy-Lieb energy of a given density (the lowest possible energy of all quantum states having this density) and the integral over the Uniform Electron Gas energy of this density. The error involves gradient terms and justifies the use of the Local Density Approximation in situations where the density is very flat on sufficiently large regions in space. (Joint work with Mathieu Lewin and Elliott Lieb) We present a mathematically rigorous justification of the Local Density Approximation in density functional theory. We provide a quantitative estimate on the difference between the grand-canonical Levy-Lieb energy of a given density (the lowest possible energy of all quantum states having this density) and the integral over the Uniform Electron Gas energy of this density. The error involves gradient terms and justifies the use of the ...

82B03 ; 81V70 ; 49K21

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- 333 p.

Localisation : Colloque 1er étage (MAJO)

problème de plusieurs corps # fonction de Green # propriété cinematique # état d'équilibre # modèle BCS # intégration # mécanique quantique # renormalisation # théorie de Brückner

81V70

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- 350 p.
ISBN

Astérisque , 0299

Localisation : Périodique 1er étage

Conjecture de Green # indice de Clifford # courbe p-gonale # équation de Loewner stochastique # invariance conforme # mouvement brownien # plan # percolation # marche aléatoire # changement d'échelle # limite incompressible # oscillation # dispersion # mesure de défaut # moyenne ergodique # espace des modules # différentielle quadratique # théorème d'Oseledec # exposant de Lyapunov # courant # théorie de Hodge # matrice des périodes # inégalité de Brunn-Minkowski # inégalité de Prékopa-Leindler # inégalité de Brascamps-Lieb # inégalité isopérimétrique # inégalité de Sobolev # fonction log-concave # mesure log-concave # corps convexe # transport de mesure # application de Brenier # mesure gaussienne # inégalité de déviation # interpolation complexe # groupe de Chow # motif # catégorie tensorielle # parité # problème à N corps quantique # équation de champs moyen # équation de Hartree # équation de Schrödinger-Poisson # système de Hartree-Fock # déterminant de Slater # hiérarchie BBGKY # principe de Hasse # approximation faible # obstruction de Brauer-Manin # groupe réductif # immeuble sphérique # complète irréductibilité # explosion en temps fini # EDP Hamiltonienne # KdV # équation d'Einstein # équation des ondes # inégalité d'énergie # fonction optique # espace vectoriel préhomogène # densité # discriminant # lois de composition # anneaux de nombre # capacité analytique # rectifiabilité # courbure de Menger # intégrale de Cauchy # ensemble uniformément rectifiable # probabilité libre # facteur d'Araki-Woods libre # classification de facteur non-injectif Conjecture de Green # indice de Clifford # courbe p-gonale # équation de Loewner stochastique # invariance conforme # mouvement brownien # plan # percolation # marche aléatoire # changement d'échelle # limite incompressible # oscillation # dispersion # mesure de défaut # moyenne ergodique # espace des modules # différentielle quadratique # théorème d'Oseledec # exposant de Lyapunov # courant # théorie de Hodge # matrice des périodes # inégalité ...

14H51 ; 13D02 ; 60J65 ; 60K35 ; 82Bxx ; 43-XX ; 30C35 ; 76B03 ; 76N10 ; 37F30 ; 32G15 ; 37H15 ; 58A14 ; 14D07 ; 26D15 ; 39B62 ; 52A40 ; 46Bxx ; 60E15 ; 60G15 ; 14C15 ; 14C25 ; 16B50 ; 19D23 ; 35Q40 ; 35Q55 ; 81Q05 ; 81V70 ; 14G05 ; 11Dxx ; 20-XX ; 57M07 ; 35Q53 ; 35B35 ; 35L60 ; 35L70 ; 35Q75 ; 11R04 ; 11R45 ; 11R29 ; 28A75 ; 30C85 ; 42B20 ; 46L54 ; 46L30 ; 46L35

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- 333 p.
ISBN 978-0-8218-3840-2

Contemporary mathematics , 0412

Localisation : Collection 1er étage

équation différentielle # physique mathématique # gaz fermionique # idéal renormalisé # théorie quantique des champs # opérateur de Dirac autoadjoint # opérateur de Schrödinger #problème inverse # inégalité isopérimétrique # mécanique quantique # inégalité de Hardy # transition non adiabatique

34A55 ; 34B20 ; 35J05 ; 35J10 ; 35P15 ; 35R45 ; 81Q10 ; 81P15 ; 81V70

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- xiii; 180 p.
ISBN 978-3-642-29510-2

Lecture notes in mathematics , 2051

Localisation : Collection 1er étage

problème des N corps # théorie quantique # système interactif # théorie quantique des champs # condensat de Bose-Einstein # treillis # vortex quantique # gaz de Coulomb # localisation d'Anderson # matrice aléatoire

82B10 ; 81V70 ; 82B28 ; 82B44 ; 82-06 ; 81-06 ; 00B25

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Research talks;Geometry;Mathematical Physics

We propose a yet another definition of KR-groups, which combines those of Atiyah and Karoubi and gives a simple proof of the Bott periodicity. Using the new definition, we can formulate the bulk-edge correspondence for free fermion systems as the functoriality of the Gysin map.
This is joint work with M. Furuta, S. Hayashi, M. Kotani, Y. Kubota, and K. Sato.

19K35 ; 53C80 ; 81V70

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Research talks;Mathematical Physics

The classification of topological phases in each Altland-Zirnbauer symmetry class is related to one of 2 complex or 8 real $\mathrm{K}$-theory by Kitaev. A more general framework, in which we deal with systems with an arbitrary symmetry of quantum mechanics specified by Wigner’s theorem, is introduced by Freed and Moore by using a generalization of twisted $\mathrm{K}$-theory. In this talk, we introduce the definition of twisted $\mathrm{K}$-theory in the sense of Freed-Moore for $C^*$-algebras, which gives a framework for the study of topological phases of non-periodic systems with a symmetry of quantum mechanics. Moreover, we introduce uses of basic tools in $\mathrm{K}$-theory of operator algebras such as inductions and the Green-Julg isomorphism for the study of topological phases. The classification of topological phases in each Altland-Zirnbauer symmetry class is related to one of 2 complex or 8 real $\mathrm{K}$-theory by Kitaev. A more general framework, in which we deal with systems with an arbitrary symmetry of quantum mechanics specified by Wigner’s theorem, is introduced by Freed and Moore by using a generalization of twisted $\mathrm{K}$-theory. In this talk, we introduce the definition of twisted $\mathr...

81R60 ; 19L50 ; 46L85 ; 81V70

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Research school

The 1983 discovery of the fractional quantum Hall effect marks a milestone in condensed matter physics: systems of “ordinary particles at ordinary energies” displayed highly exotic effects, most notably fractional quantum numbers. It was later recognized that this was due to emergent quasi-particles carrying a fraction of the charge of an electron. It was also conjectured that these quasi-particles had fractional statistics, i.e. a behavior interpolating between that of bosons and fermions, the only two types of fundamental particles.
These lectures will be an introduction to the basic physics of the fractional quantum Hall effect, with an emphasis on the challenges to rigorous many-body quantum mechanics emerging thereof. Some progress has been made on some of these, but lots remains to be done, and open problems will be mentioned.

After the lectures a few references regarding the spectrum of the magnetic Schrödinger operator were suggested to me.
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Thanks to Alix Deleporte, Frédéric Faure, Stéphane Nonnenmacher and others for discussions relative to the magnetic Weyl law.
The 1983 discovery of the fractional quantum Hall effect marks a milestone in condensed matter physics: systems of “ordinary particles at ordinary energies” displayed highly exotic effects, most notably fractional quantum numbers. It was later recognized that this was due to emergent quasi-particles carrying a fraction of the charge of an electron. It was also conjectured that these quasi-particles had fractional statistics, i.e. a behavior ...

81Sxx ; 81V70

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- 266 p.

Localisation : Fonds Russe réserve

théorie nucléaire # théorie quantique à plusieurs corps

81V70

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- 203 p.
ISBN 978-3-7643-7336-8

Oberwolfach seminars , 0034

Localisation : Ouvrages RdC (Math)

mécanique statistique # équilibre quantique en mécanique statistique # système de plusieurs corps # théorie quantique # superfluide # gaz de Bose # inégalité de Poincaré # condensation de Bose-Einstein # équation de Gross-Pitaevskii

82B10 ; 82-02 ; 81V70 ; 81-02 ; 82C10 ; 82D50

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- 488 p.
ISBN 978-0-8218-3624-8

AMS Chelsea Publishing

Localisation : Ouvrage RdC (Solv)

système hamiltonien # mécanique quantique # opérateur de Schrödinger # relativité

81Q05 ; 81-02 ; 81Q10 ; 81V70

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- xii; 186 p.
ISBN 978-1-84816-218-1

Localisation : Ouvrage RdC (BALI)

physique mathématique # théorie spectrale # opérateur de Dirac # analyse spectrale # opérateur autoadjoint # dynamique relativiste # opérateur de Hamilton # opérateur de Schrödinger # opérateur de Brown-Renhall # spectre # inégalité de Lieb-Thirring # stabilité de la matière

81-02 ; 81V70 ; 81Q10 ; 70H40 ; 46L60 ; 47A10 ; 47A25 ; 47B25 ; 47B15

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- xiv; 326 p.
ISBN 978-1-4704-1913-4

Graduate studies in mathematics , 0168

Localisation : Collection 1er étage;Réserve

opérateur aléatoire # analyse stochastique # modèle ordre-désordre # spectre quantique # dynamique quantique # ergodicité # fonction de Green # fonction de Herglotz-Pick

82B44 ; 60H25 ; 47B80 ; 81Q10 ; 81Q35 ; 82D30 ; 46N50 ; 82-02 ; 81V70

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- x; 429 p.
ISBN 978-1-611973-93-8

Localisation : Ouvrage RdC (KEVR)

équation de Schrödinger # condensation de Bose-Einstein # soliton sombre # structure cohérente non linéaire # ligne de vortex # anneau de vortex

81-02 ; 81Q05 ; 81R10 ; 35Q55 ; 81V70 ; 00A79

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