Holographie et phases extrêmes de la matière
Holography and extreme phases of matter
par Edwan PRÉAU sous la direction de Elias KIRITSIS
Thèse de doctorat en Physique de l'univers
ED 560 Sciences de la terre et de l'environnement et physique de l'univers, Paris

Soutenue le vendredi 23 juin 2023 à Université Paris Cité

Sujets
  • Baryons
  • Holographie
  • Instantons
  • Matière dense et tiède
  • Neutrinos

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Mots clés
Holographie, Matière dense, Qcd, Anomalies de saveur, Instantons, Baryons, Transport de neutrinos
Resumé
Dans cette thèse, nous abordons deux sujets liés à la physique de la matière baryonique dense dans le modèle de QCD holographique V-QCD. Dans une première partie, la solution de baryon unique est analysée dans le modèle V-QCD. Une partie importante de cette analyse est la construction de l'action de Chern-Simons tachyonique en cinq dimensions. La forme la plus générale de la 5-forme de Chern-Simons tachyonique, compatible avec les symétries et les anomalies de saveur, est déterminée. C'est la somme d'une forme à 5 dimensions invariante de jauge non triviale et d'une forme à 5 dimensions fermée non invariante, qui reproduit les anomalies de saveur. La solution de baryon unique est ensuite considérée et identifiée comme un instanton axial dans le bulk. L'ansatz pour le baryon et les équations du mouvement sont établies et les conditions aux limites sont déterminées, ce qui garantit que la solution a une énergie de bord finie et un nombre baryonique égal à 1. Le nombre baryonique du bord, qui est calculé à partir de la partie universelle (fermée) de l'action de Chern-Simons tachyonique, coïncide avec le nombre instantonique axial du bulk. Enfin, nous présentons un calcul numérique pour la solution baryonique. Le spectre des modes de spin et isospin est également calculé en quantifiant les fluctuations de basse énergie autour du baryon. Nous mettons en évidence une restauration partielle de la symétrie chirale au centre du baryon. Dans une deuxième partie, nous initions l'étude du transport des neutrinos en holographie, avec le projet à termes d'étendre l'analyse à la V-QCD. Dans un premier temps, un modèle(-jouet) pour la matière nucléaire fortement couplée, froide ou tiède, à densité baryonique et potentiel chimique d'isospin finis, est utilisé pour étudier le transport des neutrinos. Les corrélateurs à deux points complets du courant de saveur sont calculés dans le milieu fortement couplé et leur impact sur le transport des neutrinos est analysé. Le résultat est comparé à diverses approximations pour les corrélateurs des courants et les distributions statistiques, y compris l'approximation dégénérée, l'approximation hydrodynamique ainsi que l'approximation diffusive et nous commentons leurs succès. Des pistes d'amélioration sont discutées.