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Autour de l'équation de Gross-Pitaevskii avec conditions initiales aléatoires

Offre de thèse

Autour de l'équation de Gross-Pitaevskii avec conditions initiales aléatoires

Date limite de candidature

31-05-2025

Date de début de contrat

01-10-2025

Directeur de thèse

THOMANN Laurent

Encadrement

Les directeurs de thèse rencontreront le doctorant environ une fois par semaine. Chaque rendez-vous sera l'occasion de faire le point sur son travail lors de la semaine écoulée et de programmer les tâches à réaliser dans la semaine suivante : préparation de la bibliographie, lecture d'articles, rédaction d'articles ou encore préparation d'exposés des conférences.

Type de contrat

Concours pour un contrat doctoral

école doctorale

IAEM - INFORMATIQUE - AUTOMATIQUE - ELECTRONIQUE - ELECTROTECHNIQUE - MATHEMATIQUES

équipe

EDP

contexte

Voir rubrique 'Présentation détaillée du projet doctoral'

spécialité

Mathématiques

laboratoire

IECL - Institut Elie Cartan de Lorraine

Mots clés

Équation de Schrödinger non-linéaire, Données initiales aléatoires

Détail de l'offre

Ce projet de thèse s'inscrit dans l'étude de propriétés qualitatives d'équations aux dérivées partielles d'évolution non-linéaires. Plus particulièrement, nous nous intéressons à une classe d'équations appelées dispersives, qui comprend notamment l'équation des ondes et l'équation de Schrödinger. Ces modèles sont très étudiés puisqu'ils servent à décrire de nombreux phénomènes physiques : en optique non-linéaire, en électromagnétisme, en mécanique des fluides et en mécanique quantique notamment.

Le but de ce projet de thèse est d'approfondir la compréhension des modèles dispersifs avec condition initiale aléatoire dans le cas d'un domaine spatial non compact mais en présence de confinement. Un problème ouvert bien identifié dans cette thématique concerne la levée de l'hypothèse de radialité du travail [1]. Ce problème semble particulièrement délicat, aussi nous proposons dans cette thèse de faire un premier pas dans cette direction en étudiant une famille de modèles fractionnaires, indexé par un paramètre. Il est connu que lorsque le paramètre en question augmente, les propriétés de dispersion liées à la partie linéaire de l'équation sont plus prononcées, et il s'avère donc possible de traiter des données initiales moins régulières que pour le problème initial. Ainsi le but de la thèse est d'étudier l'influence de ce paramètre sur le caractère bien posé de l'équation pour des données initiales déterministes ou aléatoires.

[1] Yu Deng. Two-dimensional nonlinear Schrödinger equation with random radial data.
Analysis & PDE 5.5 (2012): 913--960.

Keywords

Nonlinear Schrödinger equation, Random initial conditions

Subject details

The aim of this thesis project is to study the qualitative properties of non-linear evolutionary partial differential equations. In particular, we are interested in a class of equations known as dispersive equations, which includes the wave equation and the Schrödinger equation. These models are widely studied as they are used to describe many physical phenomena, including non-linear optics, electromagnetism, fluid mechanics and quantum mechanics. The aim of this thesis project is to deepen our understanding of dispersive models with random initial conditions in the case of a non-compact spatial domain in the presence of confinement. A well-identified open problem in this area concerns the lifting of the work radiality assumption [1]. This problem seems particularly delicate, so in this thesis we propose to take a first step in this direction by studying a family of fractional models, indexed by a parameter. It is known that when this parameter increases, the dispersion properties linked to the linear part of the equation are more pronounced, and it therefore proves possible to deal with initial data that is less regular than for the initial problem. The aim of this thesis is therefore to study the influence of this parameter on the well-posedness of the equation for deterministic or random initial data. [1] Yu Deng. Two-dimensional nonlinear Schrödinger equation with random radial data. Analysis & PDE 5.5 (2012): 913--960.

Profil du candidat

Le candidat devra avoir un bagage solide en mathématiques pures et appliquées. En particulier, il devra avoir suivi un cours de niveau M2 en équations aux dérivées partielles d'évolution ainsi qu'un cours de calcul stochastique.

Candidate profile

The candidate must have a solid background in pure and applied mathematics. In particular, he must have completed an M2 level course in partial differential evolution equations as well as a stochastic calculus course.

Référence biblio

Voir rubrique 'Présentation détaillée du projet doctoral'