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The scope of the workshop has expanded over the years and flavour physics in general will be covered. Topics will include : prospects of CKM parameter measurements at SuperKEKB and LHC, charged lepton flavor and flavor universality violation, dark matter searches, and the future of experimental measurements and theoretical ideas. The current state of the art of flavour physics will be reviewed, with an emphasis on the interplay between experimental results and theory. The goal is to survey the landscape of flavour physics over the next decade and beyond.

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Le célèbre physicien britannique Stephen Hawking (1942-2018) s’est essentiellement intéressé aux propriétés de l’espace-temps et aux étranges paradoxes qui peuvent en résulter. Pour ce faire, il a utilisé tout l’arsenal de la physique contemporaine : la relativité générale (théorie de la gravitation), la mécanique quantique (théorie des particules élémentaires et de leurs interactions) et le problématique mariage des deux (la gravitation quantique). Les singularités gravitationnelles, l’évaporation des micro-trous noirs et la cosmologie quantique sont ses contributions les plus significatives.

Situées aux frontières les plus spéculatives de la physique théorique et généralement hors de portée des vérifications expérimentales, ses recherches ont eu pour principal mérite de soulever des problèmes qui, s’il ne les a pas résolus, sont restés ouverts et continuent d’alimenter de fructueux développements en physique fondamentale.

Jean-Pierre Luminet, directeur de recherche CNRS au Laboratoire d’astrophysique de Marseille (AMU/CNES/CNRS), viendra présenter un vaste panorama des recherches sur les trous noirs, la cosmologie et la gravité quantique, domaines dans lesquels il a travaillé et qui l’ont amené à côtoyer Stephen Hawking.

With the discovery of black hole binary systems by gravity waves, determining their origin rises to the forefront of important astrophysical questions. I discuss work showing how we can use eccentricity as generated in triple systems to help address this question and show how with LISA we can potentially learn even more.

"La physique des particules à la croisée des chemins".

La découverte du boson de Higgs au LHC et les premières mesures de ses
propriétés ont validé le Modèle Standard comme la théorie décrivant les
interactions électromagnétique, faible et forte au moins jusqu’à l’échelle
du TeV. Mais le modèle a des insuffisances phénoménologiques notoires et
souffre d’un problème théorique majeur, celui de "hiérarchie" lié à la
masse du boson de Higgs. C’est pour résoudre ce problème de manière
naturelle qu’ont été proposées des extensions telles que la
supersymétrie, les théories avec des dimensions supplémentaires
d’espace-temps et les modèles composites, sur lesquelles deux générations
de physiciens se sont penchés. Malheureusement, à ce jour, aucune des
nouvelles particules prédites par ces extensions n’a encore été observée.
Quelques implications d’un tel résultat pour le futur (proche et lointain)
de la physique des hautes énergies sera abordé.

We develop the effective field theoretical (EFT) approach to time-translational symmetry breaking of nonequilibrium open systems based on the Schwinger-Keldysh formalism. In the Schwinger-Keldysh formalism, all the symmetries of the microscopic Lagrangian are doubled essentially because the dynamical fields are doubled to describe the time-evolution along the closed-time-path. The effective Lagrangian for open systems are then obtained by coarse-graining the microscopic Schwinger-Keldysh Lagrangian. As a consequence of coarse-graining procedure, there appear the noise and dissipation effects, which explicitly break the doubled time-translational symmetries into a diagonal one. We therefore need to incorporate this symmetry structure to construct the EFT for Nambu-Goldstone bosons in symmetry broken phases of open systems. Based on this observation together with the consistency of the Schwinger-Keldysh action, we construct and study the general EFT for time-translational symmetry breaking in particular, having in mind applications to synchronization, time crystal, and cosmic inflation.

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La théorie de l’information quantique (TIQ) étudie des systèmes quantiques consistant d’un nombre fini (et peut-être très grand) de systèmes élémentaires ayant un espace d’états de dimension finie. Le cas le plus commun est celui des systèmes de qubits, dans lesquels chaque qubit est de dimension deux. Le but de cette étude est d’évaluer la manière dont ces systèmes peuvent stocker et traiter l’information. L’existence d’états intriqués en mécanique quantique explique l’intérêt de la TIQ et ses différences avec le modèle classique de l’information et du calcul (la machine de Turing).

La mécanique quantique statistique (MQS) étudie des systèmes quantiques à N corps ayant un grand nombre de particules ou spins identiques. Le coeur de la physique de la matière condensée consiste à comprendre les propriétés détaillées des états qui décrivent de tels systèmes, à la température zéro, en équilibre thermique ou hors équilibre. La structure de ces états est souvent très complexe à cause de l’intrication. D’une part, plusieurs des phénomènes les plus intéressants impliquent des effets quantiques spécifiques et de l’intrication, comme les transitions de phase quantiques, le fractionnement à spin et l’ordre topologique. D’autre part, lorsqu’on souhaite étudier ces systèmes (que ce soit de façon analytique ou numérique), l’intrication est souvent la source de la difficulté du problème.

Naturellement les chercheurs en TIQ et en MQS ont un intérêt commun pour le développement de techniques pour quantifier, analyser et comprendre l’intrication dans les systèmes quantiques à N corps. Au cours des dernières années ont eu lieu des interactions fructueuses entre chercheurs en information quantique, en mécanique statistique et en physique de la matière condensée ; nous espérons que ces interactions se poursuivront et s’intensifieront pendant les années qui viennent. Cet atelier réunira des chercheurs de premier plan en TIQ et en MQS et mettra l’accent sur les phases lacunaires de l’état fondamental, la dynamique et l’équilibrage, les lois d’aire, et l’intrication et la localisation avec N corps.

Soutenance de thèse de Antoine Moinet dont le directeur de thèse est Alain Barrat.

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Organisée à l’occasion du 60e anniversaire d’Claude-Alain Pillet.
L’objectif de cette école est d’introduire les participants à des développements récents en théorie mathématique de mécanique statistique hors équilibre. Les présentations seront pédagogiques et accessibles à tous les participants. L’école sera préparatoire à l’atelier Relations de fluctuations entropiques en mathématique et en physique .

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La mécanique statistique a débuté comme une théorie de fluctuations. Ses fondements sont issus de la théorie des grandes déviations. Son développement pour l’application à des systèmes hors équilibre requiert un fin mélange de méthodes probabilistes et analytiques. De plus la précision mathématique est extrêmement utile pour comprendre des concepts subtils reliés à l’origine de l’irréversibilité et aux propriétés précises des fonctionnelles d’entropie (de production). Pour des systèmes hors équilibre véritables, l’atelier fera la lumière sur les propriétés mathématiques d’une théorie de réponse linéaire et de la structure canonique des fluctuations statiques et dynamiques. Ces recherches pourront être appliquées à la théorie des systèmes complexes, où la structure mathématique de divers problèmes peut être reliée à la structure des fluctuations et de la réponse. En particulier l’atelier inclura les sujets suivants :

 des échanges sur une théorie rigoureuse des fluctuations dans l’ordre perturbatif autour d’un régime loin de l’équilibre et sa relation avec la réponse du système, et
 les corrections mathématiques systématiques à l’équilibre local dans la dérivation des équations hydrodynamiques et kinétiques.