Ce laboratoire possède une longue tradition dans le domaine des interactions fondamentales avec des contributions majeures dans les champs quantiques, les particules et les cordes. Le groupe de physique des particules étudie la chromodynamique quantique à la frontière des domaines dans lesquels la Nature est décrite respectivement en termes de quarks et de gluons et en termes de hadrons. Le travail plus formel en théorie des champs est basé sur les concepts du groupe de renormalisation et de l'intégrale fonctionnelle, soit en approche constructive, soit en approche perturbative. Le groupe de théorie des cordes se concentre actuellement sur les symétries et les propriétés des compactifications, les actions efficaces à basse énergie et la physique au-delà du modèle standard. Les modèles de la théorie des cordes fournissent également une base pour aborder les questions primordiales de la cosmologie.
Les domaines de recherche du laboratoire sont :
- Matière condensée : théorie des systèmes quantiques corrélés, couvrant tout le spectre, des matériaux cristallins, systèmes mésoscopiques ou nanoscopiques à la physique des gaz atomiques ultra froids dans les réseaux optiques
- Physique mathématique : théorie des champs, physique statistique et mathématiques de l'écologie
- Physique des particules : la chromodynamique quantique (QCD) est la théorie établie des interactions fortes
- Théorie des cordes : regroupe les aspects mathématiques de la théorie des cordes aux applications dans les domaines de la gravitation, de la physique des particules, de la cosmologie et de la physique de la matière condensée
- Théorie des plasmas : modèles théoriques et numériques des plasmas astrophysiques, laboratoires plasmas dans le contexte de fusion thermonucléaire à travers le confinement magnétique, interaction laser-plasma dans le contexte de la fusion par confinement inertiel, interactions des impulsions laser ultra-courtes avec les plasmas denses et propagation d'impulsions laser non linéaires à travers la matière
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