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 cessus-de-schwinger-dans-le-graphene-francois-filion-gourdeau-inrswaterloo
LOCATION:Université de Montréal - Pavillon J.-Armand-Bombardier\, 5155\, 
 chemin de la rampe \, Montréal\, QC\, Canada\, H3T 2B2
SUMMARY:Simuler le processus de Schwinger dans le graphène - François Fil
 ion-Gourdeau (INRS/Waterloo)
DESCRIPTION:Simuler le processus de Schwinger dans le graphèneFrançois Fi
 lion-GourdeauUniversity of Waterloo\, Institut national de la recherche sc
 ientifique (INRS)
\nRésumé: Le processus de Schwinger est un effet de l'
 électrodynamique quantique (QED) par lequel des paires électron-positron
  sont produites dans un champ électrique constant et homogène. Ce proces
 sus a été analysé pour la première fois dans les années 30 par Sauter
 \, Heisenberg et Euler\, mais il faut attendre aux années 50 pour qu'une 
 compréhension théorique plus exhaustive\, basée sur la QED\, ne soit pr
 oposée par Schwinger. En résumé\, la production de paires résulte de l
 'interaction du champ avec les fluctuations quantiques. Lorsque le champ e
 st assez fort\, ces fluctuations (ou paires virtuelles) obtiendront assez 
 d'énergie pour former des paires de particules réelles\, qui peuvent êt
 re détectées expérimentalement. Comme ce processus est équivalent à f
 aire traverser les électrons de la mer de Dirac par effet tunnel à trave
 rs le ''mass gap''\, il y a une suppression exponentielle du taux de produ
 ction de paires. En conséquence\, le champ électrique requis pour étudi
 er cet effet expérimentalement est de l'ordre de 1e16 V/m\, beaucoup plus
  élevé que ce qui est accessible\, même dans les lasers à très haute 
 intensité. Pour cette raison\, l'effet Schwinger n'a jamais eu de confirm
 ation expérimentale.
\nDans cette présentation\, après un bref survol d
 es avancées théoriques et expérimentales dans la physique des lasers à
  très haute intensité\, je présenterai une autre approche pour étudier
  l'effet Schwinger. Cette dernière repose sur la dynamique ''relativiste'
 ' des porteurs de charge dans les matériaux de Dirac comme le graphène. 
 En effet\, les quasi-particules dans le graphène sont décrites par une 
 équation de Dirac sans masse (équation de Weyl)\, de façon analogue aux
  électrons relativistes. Il y a donc une analogie formelle entre la produ
 ction de paires en QED et la génération de paires électron-trou dans le
 s matériaux de Dirac\, permettant d'utiliser le graphène comme un simula
 teur de QED. Après avoir décrit cette analogie\, je donnerai un aperçu 
 de nos études numériques sur la génération dynamique des paires élect
 ron-trou\, incluant les effets d'interférence quantique et le contrôle o
 ptimal de pulses dans les interactions graphène-laser. Finalement\, je do
 nnerai les avantages de cette approche\, mais aussi les défis expériment
 aux et les limitations sous-jacentes.
\nCette conférence est présentée 
 par le RQMP Versant Nord du Département de physique de l'Université 
 de Montréal et de Génie physique de la Polytechnique.
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