The geometric memory of quantum wave functions
Notice bibliographique
Résumé
Quantum geometry - including both the quantum metric and Berry curvature - arises from the non-zero overlap of well-defined eigenstates and their adiabatic evolution across the Brillouin zone. It has revolutionized condensed matter physics and material science by explaining quantum Hall effects, establishing the modern theory of polarization, and enabling a systematic search for topological materials on a large scale. Yet, despite these advances, we lack a framework for leveraging quantum geometry in the strongly interacting regime. Bridging this gap is critical: if we can harness geometric responses in correlated metals, we stand to engineer desirable transport and optical properties using existing material platforms, thus bypassing the complex task of designing materials with tailored quantum geometry from scratch. In this thesis, we take steps toward such a framework. First, we analyze the resilience of topological boundary modes in the presence of electronic correlations, identifying when interactions preserve, diminish, or destroy boundary modes. Second, we reveal geometric fingerprints of fluctuations in magnetically ordered systems, tying the electric quantum metric to the formation of instabilities and chiral quasi-particle excitations. Third, we generalize quantum geometry to describe families of many-body wave functions, providing a new algorithm to compute state-manifold curvatures suited to interacting phases. Our approach combines analytical theory with numerical methods, including density functional theory and tensor-network simulations, and is supported by open-source software developed during the PhD. Together, these results advance the topological classification of interacting phases and extend quantum geometry from single-particle bands to correlation functions, providing tools to design materials and devices with targeted geometric responses.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,003 |
| Communication savante | 0,002 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».