Johannes SchachenmayerChercheur au Centre européen de sciences quantiques (CESQ) à l'Institut de science et d'ingénierie supramoléculaires (CNRS/Université de Strasbourg)
Johannes Schachenmayer a obtenu son doctorat en 2012 à l’Université d’Innsbruck (Autriche), comprenant un séjour de recherche de deux ans à l’Université de Pittsburgh (États-Unis). Après un postdoctorat de trois ans à JILA, Université de Colorado, Boulder (États-Unis), il a rejoint le CNRS à Strasbourg en tant que chargé de recherche en 2016. Il dirige actuellement des recherches en physique numérique des systèmes quantiques à N corps au Centre Européen de Sciences Quantiques (CESQ) de l'Institut de science et d'ingénierie supramoléculaires (ISIS – CNRS/Université de Strasbourg). Ses travaux, soutenus par des projets nationaux (ANR, Emergence@INC, LabEx/IdEx/ITI, Prix Espoirs de l’Université de Strasbourg, etc.) et européens (MSCA-DN), utilisent des méthodes computationnelles avancées pour explorer les phénomènes émergents dans les systèmes à N corps, avec des applications aux atomes froids, à la matière condensée, à l’informatique quantique et la chimie. Il a récemment développé une approche interdisciplinaire en créant des modèles quantiques pour la chimie polaritonique, un domaine émergent à l’intersection de la physique quantique et de la chimie.
MATHLOCCA - Many-body Theory of Local Chemistry in Cavities
Des expériences récentes ont montré que la réactivité chimique peut être modifiée en couplant des molécules aux modes électromagnétiques d’une cavité, donnant ainsi naissance à un nouveau domaine de recherche : la chimie polaritonique. Malgré des avancées significatives, les mécanismes théoriques fondamentaux sous-jacents demeurent encore mal compris. Le projet MATHLOCCA proposera une théorie en optique quantique pour relever ce défi, en explorant de nouveaux phénomènes émergents quantiques dans des modèles moléculaires minimaux, où les degrés de liberté électroniques, nucléaires et photoniques sont couplés. L'approche théorique repose sur la physique des « états sombres » (dark states) modifiés par la cavité et prend en compte les corrélations quantiques fortes, qui pourraient jouer un rôle décisif dans notre compréhension de la chimie modifiée par la cavité. Acquérir une compréhension détaillée ouvrira de nouvelles possibilités d'utilisation systématique des champs de cavité comme de nouveaux types de « catalyseurs ». Par ailleurs, MATHLOCCA introduira de nouvelles méthodes numériques pour les simulations quantiques ouverts à N corps. L'une des principales innovations est l'optimisation dynamique de la décomposition des matrices de densité en trajectoires d'états purs, ce qui rend ces dernières plus propices à une représentation classique. Cette approche pourrait révolutionner les capacités de simulations, tout en offrant de nouvelles perspectives sur la dynamique de l’intrication dans les systèmes quantiques ouverts à N corps.
