Depuis le 1er janvier 2023, les équipes ¨Interactions Fondamentales, Astroparticules et Cosmologie¨ (IFAC) et ¨Théorie des Champs et Physique Mathématique¨ (TCPM) ont fusionné dans la nouvelle équipe ¨Théorie des Interactions Fondamentales¨ (TIF). Voici notre page web commune !

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La page de notre mini-workshop Cosmology and High Energy Physics est ICI.

L’ensemble des activités de l’équipe couvre des domaines variés, entre les aspects plus formels de la théorie des champs et des cordes, en lien avec les modèles de gravité quantique et la cosmologie, et la phénoménologie des particules élémentaires, en connexion avec les différents projets expérimentaux aux frontières d’énergie et d’intensité, et en astroparticules.

On travaille en étroite collaboration avec l’équipe ¨Particules, Astroparticules, Cosmologie : Théorie¨ (PACT) du Laboratoire Univers et Particules de Montpellier.

Par la suite on décrira brièvement les différents aspects de nos activités et de nos intérêts de recherche :

– Théorie quantique des champs : théories de jauge supersymétriques ; théories conformes des champs en deux dimensions ; aspects non-perturbatifs des théories des champs.

– Théorie et phénoménologie au-delà du Modèle Standard : théories de grande unification (GUTs) ; physique de la saveur dans le secteur des quarks et des leptons ; phénoménologie aux accélérateurs (LHC et machines futures) ; physique de la masse des neutrinos et leur détection ; neutrinos steriles et baryogenèse via leptogenèse.

– Théories fortement couplées au-delà du Modèle Standard : modèles où le Higgs et les autres particules du Modèle Standard sont (partiellement) composites ; holographie et dualité jauge-gravité.

– Techniques non-perturbatives en théorie des champs : méthode variationnelle, perturbations optimisées, resummations, groupe de renormalisation ; applications en chromo-dynamique quantique (QCD), physique des hadrons à basse énergie, matière condensée ; transitions de phase à température et/ou densité finie.

– Phénoménologie des modèles supersymmetriques : extensions supersymétriques minimales (MSSM) et non-minimales du Modèle Standard ; modèles de brisure de la supersymétrie (SUGRA, AMSB, GMSB) ; développement de codes dédiés au calcul des spectres des super-particules (SuSpect).

– Théories gravitationnelles : méthodes canoniques ; modèles de gravité modifiée ; gravité quantique.

– Cosmologie : modèles d’énergie noire ; modèles d’inflation ; étude de l’expansion de l’Univers et croissance des perturbations ; physique de l’Univers primordial ; origine des ondes gravitationnelles ; nucléosynthèse primordiale (BBN).

– Matière sombre : modèles théoriques ; candidats pour la matière sombre : neutralinos, gravitinos, singlinos, axions, neutrinos steriles, états composites ; calculs de la densité relique produite thermiquement (e.g. WIMPs ou FIMPs) ou non ; recherche directe et indirecte de la matière sombre, et complémentarité avec sa recherche aux collisionneurs.

– Théorie des cordes : compactifications sur les variétés de Calabi-Yau et leurs orientifolds ; compactifications avec flux ; corrections quantiques aux actions effectives ; dualités ; phénoménologie des cordes ; programme de marécage ; trous noirs BPS.

– Physique mathématique : intégrabilité ; indices BPS et invariants topologiques ; formes modulaires et mock modulaires.

L’équipe TIF fait partie de plusieurs réseaux de recherche : le réseaux international IRN Terascale ; le programme nationale PNHE ; le projet européen ITN HIDDeN.

Des collaborations externes sont également engagées, e.g. avec l’Institut pour la Physique de l’Univers à Marseille (IPhU), avec des chercheurs de la collaboration ATLAS au CERN (Genève), IJCLab (Orsay), CPPM (Marseille), et avec le Service de Physique Théorique de la Université Libre de Bruxelles.

Ci-dessous une belle partie des membres et collaborateurs des équipes TIF et PACT :

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