Thèse Dynamique des Réactions Nucléaires une Approche Multiconfiguration Au-Delà du Champ Moyen H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Toulouse École doctorale : SDM - SCIENCES DE LA MATIERE - Toulouse Laboratoire de recherche : L2IT - Laboratoire des 2 Infinis Direction de la thèse : Guillaume SCAMPS ORCID 0000000281029758 Début de la thèse : 2027-10-01 Date limite de candidature : 2027-01-24T23:59:59 Les réactions entre ions lourds sont fondamentales en physique nucléaire et en astrophysique. Ces mécanismes impliquent des phénomènes quantiques complexes, mais les approches théoriques actuelles de champ moyen (comme TDHF/TDHFB) ne décrivent que l'évolution moyenne du système. Elles négligent les fluctuations quantiques et ne parviennent donc pas à prédire avec précision les rapports de branchement entre les différents canaux de réaction (fusion, fission, transfert). Ce projet de doctorat vise à développer un cadre théorique plus précis en adaptant et implémentant la méthode Multiconfiguration Time-Dependent Hartree-Fock-Bogoliubov (MCTDHFB).

L'approche MCTDHFB décrira la fonction d'onde nucléaire comme une superposition cohérente de configurations évoluant en temps réel. La méthodologie comprendra la maîtrise du formalisme, son adaptation spécifique à la dynamique de réaction (incluant les Coordonnées Génératrices), et le développement d'algorithmes optimisés pour le Calcul Haute Performance (HPC). L'objectif final est de fournir des prédictions quantitatives plus précises sur les observables de réaction, en quantifiant les effets de corrélation et de fluctuation. Ce travail permettra de faire évoluer la description théorique des noyaux vers une théorie quantique plus complète de la dynamique nucléaire. Les modèles de champ moyen couramment utilisés (TDHF/TDHFB) sont limités car ils ne décrivent que l'évolution moyenne des réactions entre ions lourds et négligent les fluctuations quantiques, les rendant incapables de prédire avec précision les probabilités de branchement entre les différents canaux (fusion, fission). Ce projet vise donc à dépasser cette limitation en adaptant et implémentant la méthode MCTDHFB, une approche au-delà du champ moyen qui utilise une superposition de configurations pour fournir une description quantique précise des corrélations et une meilleure prédiction des observables de réaction.

Le candidat idéal doit être titulaire d'un diplôme de Master 2 d'une université chinoise, conformément aux exigences du programme de bourse CSC (China Scholarship Council). Il est indispensable de posséder de solides bases en Physique Nucléaire, en Mécanique Quantique et en Théorie des Corps Multiples. Une expérience ou une forte affinité pour les méthodes numériques (simulation, modélisation) et le Calcul Haute Performance (HPC), notamment l'utilisation d'architectures parallèles (MPI/OpenMP), est hautement appréciée car le projet requiert un développement intensif en programmation scientifique. La maîtrise de la langue de travail, l'anglais, est requise.