Laboratoire de Physique Théorique de la Matière Condensée

Hadrien KURKJIAN

photoHK

Chargé de recherches CNRS au LPTMC, Sorbonne Université
Bureau 517, tour 13-23, 5ème étage

courriel: hadrien (point) kurkjian (at) cnrs.fr
tél: 06 77 94 83 04

ORCID iD iconorcid.org/0000-0001-6054-8180

Sujets de recherche

Ma recherche porte sur les systèmes quantiques macroscopiques : gaz d’atomes froids, supraconducteurs et hélium superfluide. J’étudie le problème à N corps dans ces systèmes afin de connaître le comportement collectif des particules, le diagramme de phase, les excitations élémentaires et les processus de relaxation. Je cherche à décrire aussi bien le régime d’interactions faibles que fortes par des méthodes analytiques, soit à l’aide de théories effectives exactes telles que l’hydrodynamique, soit en recherchant un traitement approché des interactions. J’ai obtenu des résultats théoriques sur le spectre des modes collectifs, leur temps de vie et sur la perte de cohérence temporelle qui sont vérifiables à court terme par des expériences d’atomes froids ou de matière condensée.

Principaux résultats

  • Relation de dispersion, taux d’amortissement et observabilité de la branche de « Higgs » d’un condensat fermionique ou d’un supraconducteur [12,16,18].
  • Calcul analytique du gap (bande interdite) d’un condensat de paires de fermions en interaction forte au-delà de la théorie BCS [17].
  • Temps de perte de cohérence et temps de thermalisation des condensats fermioniques [4,10].
  • Description de la dynamique d'un gaz de bosons préparé en régime d’interaction forte par une trempe des interactions [20].
  • Temps de vie des phonons dans un superfluide. En désaccord avec un premier calcul de Landau et Khalatnikov [6,8].
  • Simulation de l’expérience d’intrication non locale de condensats de Bose Einstein réalisée dans les groupes de Bâle et Heidelberg [2,9]

Parcours académique

  • 2012-2016 Thèse au Laboratoire Kastler-Brossel de l’École Normale Supérieure, (Dynamique de phase des condensats fermionique). Dir. de thèse: Alice Sinatra et Yvan Castin
  • 2017-2021 Postdoc Marie-Curie COFUND à l’université d’Anvers (Belgique), équipe Theory of Quantum Complex systems (Jacques Tempere).
  • 2021-2024 Chargé de recherche CNRS au Laboratoire de Physique Théorique (LPT, Université Toulouse - Paul Sabatier).
  • 2024-         Chargé de recherche CNRS au Laboratoire de Physique Théorique de la Matière Condensée (LPTMC, Sorbonne Université).

[28] H. Kurkjian, Victor E. Colussi, Paul Dyke, Chris J. Vale, and Silvia Musolino. Interaction quenches in nonzero temperature fermionic condensates. arXiv:2310.08154, submitted to Phys. Rev. Lett., 2023.

[27] P. Dyke, S. Musolino, H. Kurkjian, D. J. M. Ahmed-Braun, A. Pennings, I. Herrera, S. Hoinka, S. J. J. M. F. Kokkelmans, V. E. Colussi, and C. J. Vale. Higgs oscillations in a unitary Fermi superfluid. arXiv:2310.03452, submitted to Nature Communication, 2023.

[26] S N Klimin, J Tempere, T Repplinger, and H Kurkjian. Collective excitations of a charged Fermi superfluid in the BCS-BEC crossover. New Journal of Physics, 25, 6:063011, 2023.

[25] T. Repplinger, S. Klimin, M. Gélédan, J. Tempere, and H. Kurkjian. Plasmons in threedimensional superconductors. Phys. Rev. B, 107:014504, 2023.

[24] Senne Van Loon, Jacques Tempere, and H. Kurkjian. Quasiparticle disintegration in fermionic superfluids. SciPost Phys., 12:108, 2022.

[23] S. Musolino, H. Kurkjian., M. Van Regemortel, M. Wouters, S. J. J. M. F. Kokkelmans, and V. E. Colussi. Bose-Einstein Condensation of Efimovian Triples in the Unitary Bose Gas. Phys. Rev. Lett., 128:020401, 2022.

[22] S. N. Klimin, J. Tempere, and H. Kurkjian. Collective excitations of superfluid Fermi gases near the transition temperature. Phys. Rev. A, 103:043336, 2021.

[21] V. E. Colussi, H. Kurkjian, M. Van Regemortel, S. Musolino, J. van de Kraats, M. Wouters, and S. J. J. M. F. Kokkelmans. Cumulant theory of the unitary Bose gas: Prethermal and Efimovian dynamics. Phys. Rev. A, 102:063314, 2020.

[20] Hadrien Kurkjian and Zoran Ristivojevic. Damping of elementary excitations in onedimensional dipolar Bose gases. Phys. Rev. Research, 2:033337, 2020.

[19] Hadrien Kurkjian, Jacques Tempere, and Serghei N. Klimin. Linear response of a superfluid Fermi gas inside its pair-breaking continuum. Scientific Reports, 10, 1:11591, 2020.

[18] Senne Van Loon, Jacques Tempere, and Hadrien Kurkjian. Beyond Mean-Field Corrections to the Quasiparticle Spectrum of Superfluid Fermi Gases. Phys. Rev. Lett., 124:073404, 2020.

[17] Yvan Castin and Hadrien Kurkjian. Branche d’excitation collective du continuum dans les gaz de fermions condensés par paires : étude analytique et lois d’échelle. Comptes Rendus. Physique, 21, 3:253, 2020.

[16] Yvan Castin, Alice Sinatra, and Hadrien Kurkjian. Erratum: Landau Phonon-Roton Theory Revisited for Superfluid 4He and Fermi Gases [Phys. Rev. Lett. 119, 260402 (2017)]. Phys. Rev. Lett., 123:239904, 2019.

[15] Serghei N. Klimin, Hadrien Kurkjian, and Jacques Tempere. Leggett collective excitations in a two-band Fermi superfluid at finite temperatures. New Journal of Physics, 21, 11:113043, 2019.

[14] Serghei N. Klimin, Jacques Tempere, and Hadrien Kurkjian. Phononic collective excitations in superfluid Fermi gases at nonzero temperatures. Phys. Rev. A, 100:063634, 2019.

[13] Serghei Klimin, Hadrien Kurkjian, and Jacques Tempere. Anderson–Bogoliubov Collective Excitations in Superfluid Fermi Gases at Nonzero Temperatures. Journal of Low Temperature Physics, 196, 1:102, 2019.

[12] Hadrien Kurkjian, Serghei N. Klimin, Jacques Tempere, and Yvan Castin. Pair-Breaking Collective Branch in BCS Superconductors and Superfluid Fermi Gases. Phys. Rev. Lett., 122:093403, 2019.

[11] Senne Van Loon, Wout Van Alphen, Jacques Tempere, and Hadrien Kurkjian. Transition from supersonic to subsonic waves in superfluid Fermi gases. Phys. Rev. A, 98:063627, 2018.

[10] Mathias Van Regemortel, Hadrien Kurkjian, Michiel Wouters, and Iacopo Carusotto. Prethermalization to thermalization crossover in a dilute Bose gas following an interaction ramp. Phys. Rev. A, 98:053612, 2018.

[9] Hadrien Kurkjian, Krzysztof Pawłowski, and Alice Sinatra. Einstein-Podolsky-Rosen entangled Bose-Einstein condensates in state-dependent potentials: A dynamical study. Phys. Rev. A, 96:013621, 2017.

[8] Yvan Castin, Alice Sinatra, and Hadrien Kurkjian. Landau Phonon-Roton Theory Revisited for Superfluid 4He and Fermi Gases. Phys. Rev. Lett., 119:260402, 2017.

[7] Hadrien Kurkjian and Jacques Tempere. Absorption and emission of a collective excitation by a fermionic quasiparticle in a Fermi superfluid. New Journal of Physics, 19, 11:113045, 2017.

[6] Hadrien Kurkjian, Yvan Castin, and Alice Sinatra. Landau-Khalatnikov phonon damping in strongly interacting Fermi gases. Europhysics Letters, 116, 4:40002, 2016.

[5] Hadrien Kurkjian, Yvan Castin, and Alice Sinatra. Three-Phonon and Four-Phonon Interaction Processes in a Pair-Condensed Fermi Gas. Annalen der Physik, 529, 9:1600352, 2017. ISSN 1521-3889.

[4] Hadrien Kurkjian, Yvan Castin, and Alice Sinatra. Brouillage thermique d’un gaz cohérent de fermions. Comptes Rendus Physique, 17, 7:789 , 2016.

[3] Hadrien Kurkjian, Yvan Castin, and Alice Sinatra. Concavity of the collective excitation branch of a Fermi gas in the BEC-BCS crossover. Phys. Rev. A, 93:013623, 2016.

[2] Hadrien Kurkjian, Krzysztof Pawłowski, Alice Sinatra, and Philipp Treutlein. Spin squeezing and Einstein-Podolsky-Rosen entanglement of two bimodal condensates in state-dependent potentials. Phys. Rev. A, 88:043605, 2013.

[1] Hadrien Kurkjian, Yvan Castin, and Alice Sinatra. Phase operators and blurring time of a pair-condensed Fermi gas. Phys. Rev. A, 88:063623, 2013.