Note ABES Understanding and exploiting non-local effects in quantum spin chains Comprendre et exploiter les effets non locaux dans les chaînes de spin quantiques Frustration topologique Chaînes de spin quantiques Technologies quantiques Magnétismes quantiques Physique à plusieurs corps Réseaux tensoriels Topological frustration Quantum spin chains Quantum technologies Quantum magnetisms Many-body physics Tensor networks 530 Frustration (physique) Magnétisme Problème à N corps À l'aube de la seconde révolution quantique, comprendre et exploiter les phénomènes résultant de l'interaction entre la non-localité intrinsèque de la mécanique quantique et les interactions purement non-locales est d'une importance cruciale pour le développement de nouvelles technologies quantiques. Dans cette thèse, nous nous concentrerons principalement sur les effets non-locaux introduits par la frustration topologique (FT), une forme de frustration faible qui a été introduite pour la première fois dans le contexte des chaînes de spins quantiques antiferromagnétiques en appliquant les conditions aux limites frustrées, réalisées comme une combinaison de conditions aux limites périodiques et d'un nombre impair de spins. Notre objectif est double. D'une part, nous améliorerons la compréhension théorique des phases topologiquement frustrées. Au-delà de ces implications théoriques, ce travail démontrera que les chaînes de spins FT présentent un potentiel technologique convaincant, les proposant comme des candidats compétitifs pour le développement de batteries quantiques robustes et efficaces. At the verge of the second quantum revolution, understanding and exploiting the phenomena resulting from the interplay between the intrinsic non-locality of quantum mechanics and purely non-local interactions is of crucial importance for the development of novel quantum technologies. In this thesis, we will mostly focus on the non-local effects introduced by topological frustration (TF), a form of weak frustration that was first introduced in the context of antiferromagnetic quantum spin chains by applying the so called frustrated boundary conditions, realized as a combination of periodic boundary conditions and odd number of spins. Our goal is double. From one side, we will further improve the theoretical understanding of topologically frustrated phases. Beyond these theoretical implications, this work will demonstrate that TF spin chains exhibit compelling technological potential, proposing them as competitive candidates for the development of robust and efficient quantum batteries. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 9066140 https://theses.hal.science/tel-04797596 application/pdf 10209848 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2024/Catalano_Alberto_Giuseppe_2024_ED222.pdf http://www.theses.fr/2024STRAF022/abes https://theses.hal.science/tel-04797596 https://theses.hal.science/tel-04797596 Catalano Alberto Giuseppe 1996-08-29 IT 281376158 0G417U02CJ1 22027710 4200002 https://theses.fr/2024STRAF022 2024STRAF022 https://doi.org/10.70675/9af8436az5cfez449az864ez3a3f94c1ceb9 2024-09-02 Physique Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Pupillo Guido MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 185463894 Franchini Fabio MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 269401555 Chiofalo Maria Luisa MADS_PRESIDENT_DU_JURY 190549904 Defenu Nicoló MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 281605998 Chiofalo Maria Luisa MADS_RAPPORTEUR_1 190549904 Dalmonte Marcello MADS_RAPPORTEUR_2 281605815 École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 222 156504081 Institut de science et d’ingénierie supramoléculaires (Strasbourg) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 207480 157760227 ddc:530 Pupillo Guido Franchini Fabio Chiofalo Maria Luisa Defenu Nicoló Chiofalo Maria Luisa Dalmonte Marcello École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....) Institut de science et d’ingénierie supramoléculaires (Strasbourg) PDF 9066140 confidentialité 2024-09-02 2024-09-02 confidentialité 2024-09-02 2024-09-02 confidentialité 2024-09-02 2024-09-02 confidentialité 2024-09-02 2024-09-02