Le professeur Jaume Gomis reçoit une bourse de nouveau chercheur


Jaume Gomis, professeur à l’Institut Périmètre, a reçu une bourse de nouveau chercheur (BNC) du ministère de la Recherche et de l’Innovation (MRI) de l’Ontario.

Jaume Gomis, professeur à l’Institut Périmètre, a reçu une bourse de nouveau chercheur (BNC) du ministère de la Recherche et de l’Innovation (MRI) de l’Ontario. Les BNC aident des chercheurs prometteurs, récemment nommés en Ontario, à mettre sur pied leur équipe de recherche formée d’étudiants diplômés, de postdoctorants, ainsi que d’assistants et d’associés de recherche. Le programme de BNC vise à aider la province à attirer et à conserver les plus brillants chercheurs et les esprits les plus novateurs. La bourse de 150 000 $ servira à soutenir les recherches de M. Gomis sur les nouvelles phases de la matière et la théorie des cordes.

Neil Turok, directeur de l’Institut Périmètre, a commenté la nouvelle en ces termes : « Nous sommes extrêmement heureux de cette reconnaissance et de ce soutien de la recherche de Jaume Gomis par le ministère de la Recherche et de l’Innovation. Les travaux de M. Gomis en vue de l’élaboration de nouvelles techniques de description des phénomènes quantiques en physique nucléaire et corpusculaire sont d’une importance et d’un intérêt fondamentaux pour la physique théorique. Ils pourraient ultimement nous permettre de décrire avec précision comment les quarks sont confinés dans les protons et les neutrons, et aussi de prédire des états de la matière entièrement nouveaux. » [traduction]

Jaume Gomis a obtenu son doctorat à l’Université Rutgers en 1999, puis a travaillé à l’Institut de technologie de la Californie comme postdoctorant et titulaire de la bourse de recherche Sherman-Fairchild. En 2004, il s’est vu offrir par la Fondation européenne de la science un prix de jeune chercheur européen, qu’il a décliné pour se joindre à l’Institut Périmètre la même année. Les principaux domaines d’expertise de M. Gomis sont la théorie des cordes et la théorie quantique des champs.

Au cours du siècle dernier, les scientifiques se sont rendu compte que les théories de jauge telles que la chromodynamique quantique (qui code la force liant entre eux les constituants des noyaux atomiques) décrivent toutes les forces fondamentales de la nature ainsi que les états de la matière. L’un des objectifs des physiciens théoriciens est de caractériser les états possibles de la matière qui pourraient s’être formés lors du Big Bang, de même que les nouveaux états de la matière qui peuvent être créés en laboratoire et dans les accélérateurs de particules. M. Gomis et son équipe élaborent de nouveaux outils théoriques d’étude des grandeurs observables dans les théories de jauge, afin d’identifier de nouvelles phases de la matière. Ces travaux produisent d’importants outils théoriques, y compris dans la théorie des cordes, qui visent à prédire des états de la matière auparavant inconnus et qui pourront ultimement faire l’objet d’études expérimentales.

À partir des travaux de Gerard ‘t Hooft, Ph.D., lauréat d’un prix Nobel et membre du comité consultatif scientifique de l’Institut Périmètre, Jaume Gomis et ses collaborateurs ont récemment produit un cadre théorique d’étude des grandeurs magnétiques observables dans les théories de jauge [1, 2]. L’étude de ces grandeurs observables, qui permettent de distinguer diverses phases de la matière, a donné au passage une démonstration explicite de la dualité S, aussi appelée dualité électrique-magnétique. La dualité S est une équivalence conjecturée entre deux théories superficiellement différentes. C’est une structure mathématique qui est au cœur de la théorie des cordes et de certaines théories de jauge. Cette dualité prédit une relation fascinante entre les grandeurs électriques observables conventionnelles et les grandeurs magnétiques observables dans une classe de théories de jauge. Les outils mis au point par M. Gomis [1, 2] ont fourni une démonstration explicite de cette prédiction fondamentale de la dualité S.

Au cours de l’histoire, les études théoriques de nouvelles grandeurs observables dans des théories quantiques des champs ont motivé la recherche expérimentale de nouveaux états de la matière. C’est le cas par exemple de la phase plasma quark-gluon, prédite en théorie par la chromodynamique quantique, qui a été récemment observée expérimentalement au collisionneur d’ions lourds relativistes de Brookhaven. Les efforts de recherche de Jaume Gomis visent l’élaboration de nouveaux outils théoriques permettant de prédire de nouvelles phases de la matière.

[1] J. GOMIS, T. OKUDA et D. TRANCANELLI, Quantum ‘t Hooft Operators and S-Duality in N=4 super Yang-Mills, http://arxiv.org/abs/0904.4486.
[2] J. GOMIS et T. OKUDA, S-Duality, ‘t Hooft Operators and the Operator Product Expansion, http://arxiv.org/abs/0906.3011.

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