Information quantique et champs de particules

Information quantique et champs de particules autour d’un trou noir
Les trous noirs sont des objets astronomiques dont la densité est telle qu’ils peuvent définitivement piéger
dans leur champ gravitationnel tout objet qui les approche de trop près (y compris la lumière). Mais outre leur
comportement gravitationnel, les trous noirs posent problème du point de vue de la théorie de l’information et
de la physique des particules (violation du second principe de la thermodynamique, le vide dans un référentiel et
rempli de particules dans un autre).
Ce stage se déroulera en deux parties. Dans un premier temps, il s’agira de faire une recherche bibliographique
sur les trous noirs (et en particulier les trous noirs de Schwarzschild), en abordant des éléments de la théorie de la
relativité générale, la morphologie des trous noirs (horizon des évenements, sphère de photons, disque d’accrétion),
la thermodynamique des trous noirs (entropie de Bekenstein-Hawking, problème des micro-états) et les aspects
observationnels (Event Horizon Telescope).
Dans un second temps, il s’agira de faire une recherche bibliographique sur la physique des particules et
l’information quantique en espace-temps courbe et en particulier autour d’un trou noir, en abordant les équations
de Klein-Gordon et de Dirac en espace-temps courbe, le problème du vide quantique et de l’effet Hawking,
l’hypothèse du firewall, la formulation Hamiltonienne d’un qubit “localisé” en espace-temps courbe, la question
de l’intrication et de la téléportation quantique au voisinage d’un trou noir.
Responsable : David Viennot
Institut UTINAM, Observatoire de Besançon, Université de Franche-Comté
41 bis avenue de l’Observatoire - BP 1615 - 25010 BESANCON cedex
[email protected]
03.81.66.69.16
1