Présentation :

Les systèmes complexes manifestent des propriétés émergentes qui ne se réduisent en aucune manière aux propriétés de leurs constituants. Ces aspects inattendus
incluent les bifurcations avec brisure de symétrie, les phénomènes d’auto-organisation hors d’équilibre, la coexistence d’ordre et de désordre dans les dynamiques chaotiques
et les processus stochastiques, ou encore les processus auto-similaires menant à la formation de fractals, comme observé dans de nombreux systèmes naturels. Nos activités de recherche ont pour but de comprendre ces phénomènes complexes en termes de descriptions mathématiques basées sur les lois physico-chimiques sous-jacentes. A cet effet, des approches multi-échelles sont développées depuis la dynamique microscopique jusqu’aux équations de bilans macroscopiques via des schémas mésoscopiques en termes de processus stochastiques. Notre expertise combine les méthodes de la dynamique non-linéaire, la théorie des bifurcations, la caractérisation de la complexité, la thermodynamique des processus irréversibles, la mécanique statistique de non-équilibre, la théorie du transport, celle des processus stochastiques, et les mécaniques classique et quantique. Ces méthodes et expertises nous permettent de traiter des applications spécifiques dans les nanosciences, en science des surfaces, en chimie physique, en biophysique et en neurosciences.

Nos réalisations récentes comptent des relations fondamentales qui montrent que les propriétés irréversibles trouvent leur origine dans la brisure de la symétrie sous renversement du temps au niveau de la description statistique des systèmes de non-équilibre et qu’un ordre dynamique peut se manifester hors d’équilibre. Ces résultats éclairent sous un angle nouveau les processus de génération et de traitement de l’information dans les systèmes complexes.

Le Service fait partie du Centre Interdisciplinaire pour les Phénomènes Non-Linéaires et les Systèmes Complexes (CENOLI).