Note ABES Novel phases in long-range interacting quantum many-body systems Phases novatrices dans les systèmes quantiques à plusieurs corps avec interactions à longue portée Systèmes quantiques à plusieurs corps Physique de la matière condensée Méthodes numériques Superfluidité Transition BKT Interactions à longue portée Monte Carlo quantique Quantum Many-Body Systems Condensed Matter Physics Numerical Methods Superfluidity BKT Transition Long-Range Interactions Quantum Monte Carlo 541 Problème à N corps Matière condensée Analyse numérique Superfluidité Interactions à longue portée Cette thèse explore les propriétés de l’état fondamental des systèmes bosoniques 1D fortement corrélés avec un saut à longue portée, où la cohérence quantique et les phénomènes collectifs induisent des comportements distincts de ceux des systèmes à interactions de courte portée. En utilisant des méthodes numériques avancées comme la Monte Carlo à intégrale de chemin et l’algorithme du ver, elle analyse les transitions de localisation induites par le désordre et les interactions, du superfluide à l’état non-superfluide, avec un saut décroissant selon une loi de puissance. Une découverte clé est une transition de phase quantique continue et invariante d’échelle, s’écartant du scénario attendu de Berezinskii-Kosterlitz-Thouless (BKT). Les résultats remettent en question la théorie de bosonisation et les études numériques de moyenne échelle, identifiant la gamme où les interactions à longue portée dominent. Ces conclusions ont des implications expérimentales pour les plateformes réalisant des modèles XY avec couplages en loi de puissance, comme les réseaux d'atomes de Rydberg et les chaînes d'ions piégés. This thesis investigates the ground-state properties of strongly correlated 1D bosonic systems with long-range hopping, where quantum coherence and collective effects create distinct behaviors compared to short-range systems. Using advanced numerical methods like Path Integral Monte Carlo and the Worm Algorithm, it explores disorder- and interaction-driven localization transitions from superfluid to non-superfluid states, with hopping decaying as a power law. A key finding is a continuous, scale-invariant quantum phase transition deviating from the expected Berezinskii-Kosterlitz-Thouless (BKT) scenario. The results challenge previous bosonization theory and mid-scale numerical studies, identifying the range where long-range interactions dominate. These findings have experimental relevance for platforms realizing XY models with power-law couplings, including cold dipolar atoms, Rydberg atom arrays, and trapped ion chains. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 4596561 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2024/Gupta_Tanul_2024_ED222.pdf http://www.theses.fr/2024STRAF065/abes https://theses.hal.science/tel-04975250 https://theses.hal.science/tel-04975250 https://theses.hal.science/tel-04975250 Gupta Tanul 1990-06-14 IN 28348019X 203254240EF 22027734 4200002 https://theses.fr/2024STRAF065 2024STRAF065 https://doi.org/10.70675/2a65f95az98baz4c8fza1d0z5e71c6f91369 2024-12-10 Chimie-physique Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Pupillo Guido MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 185463894 Manfredi Giovanni MADS_PRESIDENT_DU_JURY 071011196 Ercolessi Elisa MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 185464076 Franchini Fabio MADS_RAPPORTEUR_1 269401555 Kokkelmans Servaas MADS_RAPPORTEUR_2 235617490 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:540 Pupillo Guido Manfredi Giovanni Ercolessi Elisa Franchini Fabio Kokkelmans Servaas École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....) Institut de science et d’ingénierie supramoléculaires (Strasbourg) PDF 4596561